ASTM D3985庫倫電量法薄膜和薄片氧氣透過率測試方法

　　ASTM D3985庫倫電量法薄膜和薄片氧氣透過率測試方法是利用庫侖傳感器精確測定氧氣透過塑料薄膜、薄片、層壓板等材料穩(wěn)態(tài)傳輸率的標(biāo)準(zhǔn)方法，其核心原理、測試流程、關(guān)鍵參數(shù)及技術(shù)特點(diǎn)如下：

　　一、測試原理

　　基于庫侖電量法(等壓法)，通過檢測氧氣與電化學(xué)傳感器反應(yīng)產(chǎn)生的電流來計(jì)算透過量：

　　測試腔設(shè)計(jì)：試樣作為密封半屏障安裝在上下兩腔之間，上腔充入高純氧氣(測試氣體)，下腔通入高純氮?dú)?載氣)。

　　滲透過程：氧氣分子透過試樣進(jìn)入氮?dú)廨d氣流，被攜帶至庫侖傳感器。

　　電流信號轉(zhuǎn)換：傳感器中氧氣與工作電極反應(yīng)，產(chǎn)生與氧氣濃度成正比的電流信號，通過法拉第電解定律計(jì)算氧氣透過量。

　　二、測試流程

　　樣品準(zhǔn)備：

　　裁剪直徑100mm的圓形試樣，邊緣平整無損。

　　在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(23℃±2℃，50%RH±10%)中調(diào)節(jié)至少4小時(shí)，消除內(nèi)應(yīng)力。

　　儀器校準(zhǔn)：

　　使用標(biāo)準(zhǔn)膜或標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校準(zhǔn)，確保傳感器線性輸出(符合法拉第定律，每分子氧氣產(chǎn)生4個(gè)電子)。

　　定期評估傳感器效率，避免損耗或損壞影響結(jié)果。

　　測試操作：

　　將試樣固定在測試腔體中，確保緊密接觸無氣泡。

　　設(shè)置測試參數(shù)(溫度15℃~55℃，濕度0%~100%RH，載氣流量5~100mL/min)。

　　啟動測試，氧氣透過試樣后被氮?dú)鈹y帶至傳感器，儀器自動記錄電流信號。

　　數(shù)據(jù)處理：

　　儀器自動計(jì)算氧氣透過率(OTR)、滲透系數(shù)(P'O?)等參數(shù)。

　　結(jié)果以曲線形式顯示，支持透過率、氧濃度、濕度、溫度等參數(shù)的連續(xù)監(jiān)控。

　　三、技術(shù)特點(diǎn)

　　高精度與靈敏度：

　　分辨率可達(dá)0.001 cm3/(m2·24h)，適用于低透過率材料(如EVOH、PVDC)的測試。

　　控溫精度±0.1℃，控濕范圍0%~100%RH，滿足特殊材料測試需求。

　　多功能性與擴(kuò)展性：

　　支持薄膜、瓶、袋等容器的測試，透過面積可定制(如50cm2)。

　　模塊化設(shè)計(jì)，具備標(biāo)準(zhǔn)氣體校正、標(biāo)準(zhǔn)膜校正、泄露保護(hù)、超范圍測試保護(hù)等功能。

　　自動化與便捷性：

　　軟件操作簡單，測試過程全自動，支持參數(shù)曲線連續(xù)顯示和數(shù)據(jù)分析。

　　兩個(gè)測試腔可獨(dú)立或交叉測試不同樣品，提高效率。

　　四、應(yīng)用場景

　　食品包裝：測試保鮮膜、氣調(diào)包裝膜的氧氣透過率，評估食品保質(zhì)期。

　　醫(yī)藥包裝：驗(yàn)證藥用鋁箔、PVC硬片的阻隔性能，確保藥品穩(wěn)定性。

　　工業(yè)材料：檢測太陽能電池背板、鋰電池隔膜的氧氣阻隔性，優(yōu)化產(chǎn)品性能。

　　五、標(biāo)準(zhǔn)符合性

　　ASTM D3985方法符合多項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)，包括：

　　ISO 15105-2：塑料薄膜和薄片氣體透過性能測定等壓法。

　　GB/T 19789：塑料薄膜和薄片氧化透過性試驗(yàn)庫倫法。

　　YBB 00082003：藥包材氣體透過量測定法。