一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置及方法
【專利摘要】一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置及方法，涉及一種薄膜材料測量裝置及方法，所述裝置包括兩個相連的真空室，即，已經(jīng)測定了本底漏氣率的測量室和充氣室，通過帶有密封法蘭的抽氣通道連接，密封法蘭面向充氣室一側(cè)，利用法蘭壓蓋和密封圈可以密封固定圓盤形的法蘭盲板或測試樣件；充氣室設(shè)有可開啟的充氣室門，用于安裝或拆卸法蘭盲板或測試樣件；充氣室安裝有充氣室壓力計(jì)、帶有壓力調(diào)節(jié)控制閥的充氣管路和帶有充氣室閥的抽氣管道。本發(fā)明使用多孔陶瓷支撐材料，利用真空泵創(chuàng)造較大壓力差來加快氣體傳輸速率，對于低滲透率的薄膜材料，也能快速取得穩(wěn)定氣體壓力和氣體通量數(shù)據(jù)，測量結(jié)果準(zhǔn)確。
【專利說明】
一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種薄膜材料測量裝置及方法，特別是涉及一種薄膜材料的氣體傳質(zhì) 擴(kuò)散系數(shù)測量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，對于固體材料中氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)的測定方法主要是氣體艙法和質(zhì)量法。 氣體艙法是將被測材料放置在兩個艙室的中部或單艙的出口，通過監(jiān)測材料兩側(cè)目標(biāo)氣體 的濃度變化或檢測平衡狀態(tài)目標(biāo)氣體濃度來計(jì)算材料的傳質(zhì)特性參數(shù)。若使用兩個靜態(tài) 艙，計(jì)算結(jié)果有不確定性，所以為了保證測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，一般采用動態(tài)艙法。這種方要求被 測試材料兩側(cè)有較大的壓力差，因?yàn)閴翰钸^小，操作難度較大，并且測量時間過長，測量數(shù) 據(jù)不準(zhǔn)。
[0003] 質(zhì)量法是將材料封住裝有液態(tài)目標(biāo)氣體的容器中，隔一段時間測量容器質(zhì)量變化 量，從而計(jì)算出材料的傳質(zhì)特性參數(shù)。這種也要求材料有較大的滲透量，否則氣體傳輸速度 過慢，容器質(zhì)量變化不明顯，測量時間過長，數(shù)據(jù)也不準(zhǔn)確。為此，對于低滲透率的材料，為 了增大滲透量也需要增大材料兩側(cè)的壓力差。
[0004] 對于那些低強(qiáng)度、低滲透率的薄膜材料，如各種生物膜、仿生物膜等，若使用上述 方法測量其氣體擴(kuò)散系數(shù)，存在的問題有： 低強(qiáng)度薄膜材料，不足以承受兩側(cè)較大的壓力差，不可以利用較大壓力差來加快氣體 傳輸速率;若增加厚度，對于低滲透率的薄膜材料，又不能快速取得氣體擴(kuò)散量數(shù)據(jù)，若測 量時間過長，測量數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置及方法，本發(fā) 明使用多孔陶瓷支撐材料，利用真空栗創(chuàng)造較大壓力差來加快氣體傳輸速率，對于低滲透 率的薄膜材料，也能快速取得穩(wěn)定氣體壓力和氣體通量數(shù)據(jù)，測量結(jié)果準(zhǔn)確。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，所述裝置包括兩個相連的真空室，即，已 經(jīng)測定了本底漏氣率的測量室和充氣室，通過帶有密封法蘭的抽氣通道連接，密封法蘭面 向充氣室一側(cè)，利用法蘭壓蓋和密封圈可以密封固定圓盤形的法蘭盲板或測試樣件；充氣 室設(shè)有可開啟的充氣室門，用于安裝或拆卸法蘭盲板或測試樣件;充氣室安裝有充氣室壓 力計(jì)、帶有壓力調(diào)節(jié)控制閥的充氣管路和帶有充氣室閥的抽氣管道;測量室安裝有測量室 壓力計(jì)和帶有測量室閥的抽氣管道;充氣室抽氣管路和測量室抽氣管路經(jīng)并聯(lián)管路后與真 空栗抽氣口連接，并聯(lián)管路上還設(shè)有放氣閥。
[0007] 所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，所述測量室和充氣室由一個 真空室體利用中間隔板分隔而成，中間隔板上開通圓孔作為抽氣通道并設(shè)有上述密封法 .~*· 〇
[0008] 所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，所述測試樣件為帶有或不帶 有被測薄膜的圓形多孔陶瓷盤，且該多孔陶瓷盤的圓周側(cè)壁已用真空密封膠封閉，該多孔 陶瓷盤自身的擴(kuò)散系數(shù)須先行測定。
[0009] -種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量方法，所述方法包括測量室本底漏氣率的 測量方法、測量被測氣體在低強(qiáng)度、低滲透率薄膜中的擴(kuò)散系數(shù)方法;測量室本底漏氣率的 測量方法為:打開充氣室門，利用法蘭壓蓋和密封圈將法蘭盲板密封安裝固定于測量室和 充氣室中間的密封法蘭上，關(guān)閉充氣室門；打開測量室閥，啟動真空栗，為測量室抽真空至 其本底工作壓力，關(guān)閉測量室閥；監(jiān)測測量室真空計(jì)數(shù)值的變化，并記錄不同時刻i(i)下測 量室的氣體壓力p(i);當(dāng)壓力隨時間呈線性變化后，記錄測量室?。)時刻的氣體壓力Po) 和^；0時刻的氣體壓力關(guān)停真空栗，打開放氣閥，使裝置恢復(fù)常壓狀態(tài);利用公式計(jì) 算測量室的本底漏氣率； 所述測量被測氣體在低強(qiáng)度、低滲透率薄膜中的擴(kuò)散系數(shù)方法，包括以下步驟： A、測量多孔陶瓷盤的自身擴(kuò)散系數(shù)，將作為測試樣件基體的多孔陶瓷盤的一側(cè)平面確 定為工作面，并加以標(biāo)記，利用光學(xué)顯微鏡觀測該工作面的透氣微孔分布并拍照;利用專用 圖像分析軟件分析照片圖像，計(jì)算出透氣微孔所占工作面的面積比CT;利用法蘭壓蓋和密 封圈將多孔陶瓷盤密封安裝固定于測量室和充氣室中間的密封法蘭上，使其工作面朝向充 氣室一側(cè)，其中工作面上未被密封圈覆蓋的圓形面積為透氣面積關(guān)閉充氣室門，打開充 氣室閥和測量室閥，啟動真空栗，為測量室和充氣室抽真空至本底工作壓力關(guān)閉充氣室 閥，打開壓力調(diào)節(jié)控制閥向充氣室充入被測氣體至壓力為Pi，使Pi至少大于/?的1〇〇〇倍， 并維持充氣室的被測氣體壓力不變;關(guān)閉測量室閥，并監(jiān)測測量室內(nèi)的壓力變化，記錄不同 時刻iu·)下測量室的氣體壓力當(dāng)氣體壓力隨時間呈線性增長后，記錄測量室內(nèi)i u) 時刻的氣體壓力PU)和時刻的氣體壓力?(Λ：)時刻的氣體壓力^關(guān)閉壓力調(diào)節(jié)控制閥， 打開測量室閥和充氣室閥，將測量室和充氣室內(nèi)被測氣體排空;關(guān)停真空栗;打開放氣閥， 使裝置恢復(fù)常壓狀態(tài)，利用公式計(jì)算多孔陶瓷盤的自身擴(kuò)散系數(shù)； Β、陶瓷盤薄膜測試樣件的準(zhǔn)備，測量被測試薄膜厚度J，然后將被測試的薄膜裁剪成 與多孔陶瓷盤相同尺寸的圓片形，將其緊密地貼附在多孔陶瓷盤的工作面上，邊界用真空 密封膠密封嚴(yán)實(shí)且牢固，制成陶瓷盤薄膜測試樣件備用； C、測量陶瓷盤薄膜測試樣件的綜合擴(kuò)散系數(shù)，利用法蘭壓蓋和密封圈將陶瓷盤薄膜測 試樣件密封安裝固定于測量室和充氣室中間的密封法蘭上，使其工作面朝向充氣室一側(cè)； 關(guān)閉充氣室門，打開充氣室閥和測量室閥，啟動真空栗，為測量室和充氣室抽真空至本底工 作壓力左 0 ;關(guān)閉充氣室閥，打開壓力調(diào)節(jié)控制閥，向充氣室充入被測氣體至氣體壓力為， 使02至少大于Ρ?的1000倍，并維持充氣室的被測氣體壓力不變;關(guān)閉測量室閥，并監(jiān)測測 量室內(nèi)的壓力變化，當(dāng)測量室內(nèi)氣體壓力隨時間呈線性增長后，記錄測量室時刻的 氣體壓力Pk)和^。時刻的氣體壓力Ρ(?);利用公式計(jì)算陶瓷盤薄膜測試樣件的綜合擴(kuò) 散系數(shù)； D、計(jì)算薄膜的擴(kuò)散系數(shù)，被測量氣體在被測薄膜材料中的擴(kuò)散系數(shù)用公式計(jì)算。
[0010]所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量方法，所述利用公式計(jì)算測量室的 本底漏氣率為：
[0011]所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量方法，所述利用公式計(jì)算多孔陶瓷 盤的自身擴(kuò)散系數(shù)為：

[0012] 所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，所述利用公式計(jì)算陶瓷盤薄 膜測試樣件的綜合擴(kuò)散系數(shù)為：

[0013] 所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，所述計(jì)算薄膜的擴(kuò)散系數(shù)， 被測量氣體在被測薄膜材料中的擴(kuò)散系數(shù)用公式計(jì)算為：

[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： 采用本發(fā)明提供的擴(kuò)散系數(shù)測量方法，有如下特點(diǎn)： 即使薄膜材料強(qiáng)度低，由于使用多孔陶瓷支撐材料，足以承受兩側(cè)較大的壓力差;可利 用多孔陶瓷材料的支撐作用，可使用較大面積、很薄的薄膜材料進(jìn)行測量，可利用真空栗創(chuàng) 造較大壓力差來加快氣體傳輸速率，對于低滲透率的薄膜材料，也能快速取得穩(wěn)定氣體壓 力和氣體通量數(shù)據(jù)，測量結(jié)果準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明提供的測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]圖中：卜測量室，2-測量室真空計(jì)，3-法蘭盲板或測試樣件，4-法蘭壓蓋，5-充氣室 壓力計(jì)，6-壓力控制調(diào)節(jié)閥，7-充氣室，8充氣室門，9真空栗，10-充氣室閥，11-放氣閥，12-測量室閥，13-密封圈，14-密封法蘭，15-中間隔板。
[0018] 本發(fā)明裝置由如下部分組成:兩個并聯(lián)的真空室一一已經(jīng)測定了本底漏氣率的測 量室1和充氣室7,系由一個真空室體利用中間隔板15分隔而成，中間隔板上開設(shè)圓孔作為 抽氣通道并設(shè)有密封法蘭14,密封法蘭14面向充氣室7-側(cè)，利用法蘭壓蓋4和密封圈13可 以密封固定圓盤形的法蘭盲板或測試樣件3;充氣室7設(shè)有可開啟的充氣室門8用于安裝或 拆卸法蘭盲板或測試樣件3;充氣室7安裝有充氣室壓力計(jì)5、帶有壓力調(diào)節(jié)控制閥6的充氣 管路和帶有充氣室閥10的抽氣管道;測量室1安裝有測量室真空計(jì)2和帶有測量室閥12的抽 氣管道，測量室1的容積F X 1G-3 m3;充氣室抽氣管路和測量室抽氣管路經(jīng) 并聯(lián)管路后與真空栗9抽氣口連接，并聯(lián)管路上還設(shè)有放氣閥10。
[0019] 上述的測試樣件3為帶有或不帶有被測薄膜的圓形多孔陶瓷盤，且該多孔陶瓷盤 的圓周側(cè)壁已用真空密封膠封閉。對于同一種類的氣體，同一個多孔陶瓷盤的自身擴(kuò)散系 數(shù)是相同的。
[0020] 上述的裝置本底漏氣率的測量方法如下： 打開充氣室門8,利用法蘭壓蓋4和密封圈13將法蘭盲板3密封安裝固定于測量室1和充 氣室7中間的密封法蘭14上，關(guān)閉充氣室門8;打開測量室閥12，啟動真空栗9，為測量室1抽 真空至其本底工作壓力，關(guān)閉測量室閥12;監(jiān)測測量室真空計(jì)2的數(shù)值變化，當(dāng)壓力隨時間 呈線性變化后，記錄測量室1在〖(_^ = 1200 s時刻的壓力巧」）=5·2 Pa和?⑴二〇000 s時 刻的壓力2 Pa;關(guān)停真空栗9,打開放氣閥11，使裝置恢復(fù)常壓狀態(tài);按如 下公式計(jì)算裝置的本底漏氣率：
[0021]利用上述測量裝置，測量某種氣體在聚乙烯薄膜中的傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)，包括以下步 驟： 1、測量多孔陶瓷盤3的自身擴(kuò)散系數(shù) 測量作為測試樣件基體的多孔陶瓷盤的厚度d 5 .X 1CT3 m。將多孔陶瓷盤3 的一側(cè)平面確定為工作面，并加以標(biāo)記，利用光學(xué)顯微鏡觀測該工作面的透氣微孔分布并 拍照；利用專用圖像分析軟件分析照片圖像，計(jì)算出透氣微孔所占工作面的面積比 = 0. 6;利用法蘭壓蓋4和密封圈13將多孔陶瓷盤3密封安裝固定于測量室1和充氣室 7中間的密封法蘭14上，使其工作面朝向充氣室1 一側(cè)，測量工作面上未被密封圈覆蓋的圓 形面積（即法蘭內(nèi)孔面積)為透氣面積5· = 〇_GC) 了 δι&$πιζ;關(guān)閉充氣室門8,打開充氣 室閥10和測量室閥12,啟動真空栗9,為測量室1和充氣室7抽真空至本底工作壓力 = IQ5 Pa，維持充氣室7的被測氣體壓力不變;關(guān)閉測量室閥12,并監(jiān)測測量室1內(nèi) 的壓力變化，當(dāng)壓力隨時間呈線性增長后，記錄測量室二4:0 s時刻的氣體壓力 = 8.2卩已和·^) =14Qs時刻的氣體壓力只^) = 3Q· I Pa;關(guān)閉壓力 調(diào)節(jié)控制閥6，打開測量室閥12和充氣室閥10，將測量室1和充氣室7內(nèi)被測氣體排空;關(guān)停 真空栗9;打開放氣閥，使裝置恢復(fù)常壓狀態(tài)，按如下公式計(jì)算多孔陶瓷盤的自身擴(kuò)散系數(shù)：
[0022] 2、測量薄膜厚度和多孔陶瓷盤薄膜測試樣件3的準(zhǔn)備 測量被測試聚乙烯薄膜厚度J =兮X 1G_5 III，然后將被測試的聚乙烯薄膜緊密 地貼附在多孔陶瓷盤的工作面上，邊界用真空密封膠密封嚴(yán)實(shí)且牢固，制成陶瓷盤薄膜測 試樣件3備用。
[0023] 3、測量陶瓷盤薄膜測試樣件3的綜合擴(kuò)散系數(shù) 用陶瓷盤薄膜測試樣件3代替步驟1中的多孔陶瓷盤3,重復(fù)步驟1;控制測量過程中充 氣室7內(nèi)的被測氣體壓力/?2 = 105Pa，并監(jiān)測測量室1內(nèi)氣體壓力變化，當(dāng)測量室1內(nèi)氣體 壓力隨時間呈線性增長后，記錄測量室1內(nèi)Aw = 90刊寸刻的氣體壓力= 4. 5Pa 和= 190 s時刻的氣體壓力= 12. 7 Pa;按如下公式計(jì)算陶瓷盤薄膜 測試樣件的綜合擴(kuò)散系數(shù)：
[0024] 4、計(jì)算薄膜的擴(kuò)散系數(shù) 被測量聚乙烯薄膜的擴(kuò)散系數(shù)可用如下公式計(jì)算：

[0025] 2、測量薄膜厚度和多孔陶瓷盤薄膜測試樣件3的準(zhǔn)備 測量被測試聚乙烯薄膜厚度在=奪X 1CT5 m，然后將被測試的聚乙烯薄膜緊密 地貼附在多孔陶瓷盤的工作面上，邊界用真空密封膠密封嚴(yán)實(shí)且牢固，制成陶瓷盤薄膜測 試樣件3備用。
[0026] 3、測量陶瓷盤薄膜測試樣件3的綜合擴(kuò)散系數(shù) 用陶瓷盤薄膜測試樣件3代替步驟1中的多孔陶瓷盤3,重復(fù)步驟1;控制測量過程中充 氣室7內(nèi)的被測氣體壓力= 105Pa，并監(jiān)測測量室1內(nèi)氣體壓力變化，當(dāng)測量室1內(nèi)氣體 壓力隨時間呈線性增長后，記錄測量室1內(nèi)灰，）=90 s時刻的氣體壓力々(/) = 4. 5 Pa 和iu) = 190 s時刻的氣體壓力7 Pa;按如下公式計(jì)算陶瓷盤薄膜 測試樣件的綜合擴(kuò)散系數(shù)：

[0027] 4、計(jì)算薄膜的擴(kuò)散系數(shù) 被測量聚乙烯薄膜的擴(kuò)散系數(shù)可用如下公式計(jì)算：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，其特征在于，所述裝置包括兩個相連 的真空室，即，已經(jīng)測定了本底漏氣率的測量室和充氣室，通過帶有密封法蘭的抽氣通道連 接，密封法蘭面向充氣室一側(cè)，利用法蘭壓蓋和密封圈可W密封固定圓盤形的法蘭盲板或 測試樣件;充氣室設(shè)有可開啟的充氣室口，用于安裝或拆卸法蘭盲板或測試樣件;充氣室安 裝有充氣室壓力計(jì)、帶有壓力調(diào)節(jié)控制閥的充氣管路和帶有充氣室閥的抽氣管道;測量室 安裝有測量室壓力計(jì)和帶有測量室閥的抽氣管道;充氣室抽氣管路和測量室抽氣管路經(jīng)并 聯(lián)管路后與真空累抽氣口連接，并聯(lián)管路上還設(shè)有放氣閥。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，其特征在于，所 述測量室和充氣室由一個真空室體利用中間隔板分隔而成，中間隔板上開通圓孔作為抽氣 通道并設(shè)有上述密封法蘭。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，其特征在于，所 述測試樣件為帶有或不帶有被測薄膜的圓形多孔陶瓷盤，且該多孔陶瓷盤的圓周側(cè)壁已用 真空密封膠封閉，該多孔陶瓷盤自身的擴(kuò)散系數(shù)須先行測定。4. 一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量方法，其特征在于，所述方法包括測量室本 底漏氣率的測量方法、測量被測氣體在低強(qiáng)度、低滲透率薄膜中的擴(kuò)散系數(shù)方法;測量室本 底漏氣率的測量方法為:打開充氣室口，利用法蘭壓蓋和密封圈將法蘭盲板密封安裝固定 于測量室和充氣室中間的密封法蘭上，關(guān)閉充氣室口；打開測量室閥，啟動真空累，為測量 室抽真空至其本底工作壓力，關(guān)閉測量室閥；監(jiān)測測量室真空計(jì)數(shù)值的變化，并記錄不同時 刻％)下測量室的氣體壓力化');雖力跑桐墅I.隙嘴扁概》Μ寶(…蝴腦氣體壓力巧J郝相> 時刻的氣體巧力巧"； 關(guān)停真空累，打開放氣閥，使裝置恢復(fù)常壓狀態(tài);利用公式計(jì)算測量室的本底漏氣率； 所述測量被測氣體在低強(qiáng)度、低滲透率薄膜中的擴(kuò)散系數(shù)方法，包括W下步驟： Α、測量多孔陶瓷盤的自身擴(kuò)散系數(shù)，將作為測試樣件基體的多孔陶瓷盤的一側(cè)平面確 定為工作面，并加 W標(biāo)記，利用光學(xué)顯微鏡觀測該工作面的透氣微孔分布并拍照;利用專用 圖像分析軟件分析照片圖像，計(jì)算出透氣微孔所占工作面的面積比利用法蘭壓蓋和密 封圈將多孔陶瓷盤密封安裝固定于測量室和充氣室中間的密封法蘭上，使其工作面朝向充 氣室一側(cè)，其中工作面上未被密封圈覆蓋的圓形面積為透氣面積S;關(guān)閉充氣室口，打開充 氣室閥和測量室閥，啟動真空累，為測量室和充氣室抽真空至本底工作壓力巧〇 ;關(guān)閉充氣 室閥，打開壓力調(diào)節(jié)控制閥向充氣室充入被測氣體至壓力為A，使A至蟲大于A的1000倍， 并維持充氣室的被測氣體壓力不變;關(guān)閉測量室閥，并監(jiān)測測量室內(nèi)的壓力變化，記錄不同 時刻(U)下測量室的氣體壓力拍I,當(dāng)氣體壓力陋巧間呈哉掛張后，記熟I匿室內(nèi)《ω時到的氣體壓力fI。i和 t(。·)時刻的氣體壓A A。;;關(guān)閉壓力調(diào)節(jié)控制閥，打開測量室閥和充氣室閥，將測量室和充氣室內(nèi) 被測氣體排空;關(guān)停真空累;打開放氣閥，使裝置恢復(fù)常壓狀態(tài)，利用公式計(jì)算多孔陶瓷盤 的自身擴(kuò)散系數(shù)； B、 陶瓷盤薄膜測試樣件的準(zhǔn)備，測量被測試薄膜厚度然后將被測試的薄膜裁剪成與 多孔陶瓷盤相同尺寸的圓片形，將其緊密地貼附在多孔陶瓷盤的工作面上，邊界用真空密 封膠密封嚴(yán)實(shí)且牢固，制成陶瓷盤薄膜測試樣件備用； C、 測量陶瓷盤薄膜測試樣件的綜合擴(kuò)散系數(shù)，利用法蘭壓蓋和密封圈將陶瓷盤薄膜測 試樣件密封安裝固定于測量室和充氣室中間的密封法蘭上，使其工作面朝向充氣室一側(cè);關(guān)閉 充氣室口，打開充氣室閥和測量室閥，啟動真空累，為測量室和充氣室抽真空至本底工作壓力 巧《;關(guān)閉充氣室閥，打開壓力調(diào)節(jié)控制閥，向充氣室充入被測氣體至氣體壓力為'&，使至塵大 干1咖:|倍，并維持充氣室的被測氣體壓力不變;關(guān)閉測量室閥，并監(jiān)測測量室內(nèi)的壓力變化， 當(dāng)測量室內(nèi)氣體壓力隨時間呈線性增長后，記錄測量室內(nèi)t(i-)啦I附氣體壓為只的和I咐陽可巧ν''1 I ; 利用公式計(jì)算陶瓷盤薄膜測試樣件的綜合擴(kuò)散系數(shù)； D、計(jì)算薄膜的擴(kuò)散系數(shù)，被測量氣體在被測薄膜材料中的擴(kuò)散系數(shù)用公式計(jì)算。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量方法，其特征在于，所 述利用公式計(jì)算測量室的本底漏氣率為：式中奪。:^^測1室的本底扁氣率（扣' ;) 護(hù)--柳屋室的舒只（皿3) _計(jì)時起姬Bt間巧） 。 f評)計(jì)耐雖止間巧D 貨"--計(jì)時起姑時刻視的氣陸壓力〔P過） 貨…--計(jì)巧祉時刻測1室的氣髓力cP過）6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量方法，其特征在于，所 述利用公式計(jì)算多孔陶瓷盤的自身擴(kuò)散系數(shù)為：式中巧1--斜啊傾的自織η孫數(shù)（m2 /曰;） 古ω一計(jì)巧歧制間〔S) 韋細(xì)-計(jì)嗤香止巧間巧） 衣(血)--計(jì)時啟臺時刻柳的氣f植力〔Pa ) A。;--計(jì)咪駕止時刻視I屋室的氣體圧力（Pa ) 邱·^視憧過?中充氣室內(nèi)的彼'測尚本壓力（化） d--對L陶憧的厚度（m) 這--多孔陶織的適氣面積cm2) y--袖置室的辣只〔m3) 守。^側(cè)量裝置的本底扁氣率（Ρ過· m V s )。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，其特征在于，所 述利用公式計(jì)算陶瓷盤薄膜測試樣件的綜合擴(kuò)散系數(shù)為：某中馬:--岡獅臟抑樹羊件騰合護(hù)I煉數(shù)〔m2 /日） 專斌：^計(jì)時起捕時間I S I 亡(g)^計(jì)巧等止時間（S) 書斌--計(jì)巧起她巧割測量室的氣體拓力〔Pa ) -計(jì)巧專止時刻測量室的氣?植力（Ρ過） 必2^柳屋過程中充氣室的破測氣體壓力（Ρ互） d--多孔陶憧的厚度（m) S--多iL陶髓的適氣面積〔m2) 戶^-柳酵的辣只（m。） 成一細(xì)屋裝置的本底婦氣率（P過· mVs )。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄膜材料的氣體傳質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測量裝置，其特征在于，所 述計(jì)算薄膜的擴(kuò)散系數(shù)，被測量氣體在被測薄膜材料中的擴(kuò)散系數(shù)用公式計(jì)算為：式中。--禍則1薄膜制rm系數(shù)〔m2 / S) 《.一被MW膜的厚度（m) 巧-透氣觸廝占工作面的面積比 。 d--多孔陶^的厚度（m) 馬--釣L陶離的自雜η務(wù)數(shù)（m2 /曰） 馬一岡髓麵抑刪牛的綜合η煉數(shù)〔曲2 / S )
【文檔編號】G01N13/00GK106092827SQ201610387702
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610387702.9, CN 106092827 A, CN 106092827A, CN 201610387702, CN-A-106092827, CN106092827 A, CN106092827A, CN201610387702, CN201610387702.9
【發(fā)明人】劉軍, 李洪仁, 趙麗麗, 張世偉, 丁濟(jì)琳
【申請人】沈陽大學(xué)