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摘要：石墨烯對氣體的阻隔性能是其應(yīng)用研究的方向之一。本文以氦氣為滲透氣體設計，采用壓差法氣體滲透儀測試了石墨烯樣品對氦氣的阻隔性能業務指導，并介紹了試驗(yàn)原理改進措施、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容長足發展，為研究及測試石墨烯或其他材料對氧氣今年、氮?dú)狻⒍趸冀Y構不合理、六氟化硫動手能力、氦氣等氣體的阻隔性能提供參考。

關(guān)鍵詞：氦氣透過量意見征詢、壓差法氣體滲透儀提升、石墨烯、氣體滲透性能的必然要求、阻隔性能

1研究成果、意義

石墨烯作為近年熱門的新興材料，具有優(yōu)異的光學(xué)完善好、電學(xué)體驗區、力學(xué)性能，在電子學(xué)活動上、光學(xué)有望、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)導向作用、催化方案、儲能和傳感器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了石墨烯具有優(yōu)異的阻隔性能堅持好，如何利用或改變阻隔性能是石墨烯的重要研究方向即將展開，如石墨烯氣體阻隔膜、高滲透性石墨烯過濾膜等特性。

氦氣是分子直徑小的惰性氣體傳承，廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療建言直達、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等行業(yè)多種，也應(yīng)用于石墨烯產(chǎn)品的制備及氣體滲透性能研究中。本文以石墨烯的氦氣透過量的測試過程為例充分發揮，介紹一種有效的石墨烯氣體阻隔性能檢測技術(shù)發展成就。

2、試驗(yàn)樣品

本文以某研究院提供的石墨烯膜為試驗(yàn)樣品重要方式。

3開展面對面、試驗(yàn)方法

薄膜材料氣體透過量的測試方法主要分為壓差法原理與等壓法原理兩種，壓差法可測試氣體種類較多，等壓法僅可用于氧氣透過量的測試進一步提升，因此空間廣闊，本次試驗(yàn)參考采用壓差法進(jìn)行測試，試驗(yàn)依據(jù)為GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法》改革創新。

4知識和技能、試驗(yàn)設(shè)備

本文采用VAC-V2壓差法氣體滲透儀為試驗(yàn)設(shè)備測試樣品的氦氣透過量，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)新模式。

圖1  VAC-V2壓差法氣體滲透儀

4.1 試驗(yàn)原理

壓差法原理是通過壓力傳感器監(jiān)測設(shè)備低壓腔內(nèi)氣體壓力的變化情況得到材料的氣體透過量實現。裝夾好的試樣將設(shè)備的測試腔分為上、下兩個測試腔組織了，上腔內(nèi)填充的是測試氣體服務體系，本文中為氦氣，下腔通過抽真空形成低壓環(huán)境各領域。開始滲透時應用領域，上腔中的氦氣在壓力差的作用下保持競爭優勢，從上腔滲透過試樣進(jìn)入下腔進行培訓，引起下腔氣體壓力的變化，下腔中的壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測下腔壓力隨滲透時間的變化情況長效機製，并以此為依據(jù)得到試樣的氦氣透過量法治力量。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備專業(yè)用于多種薄膜、片材試樣在各種溫度下的氣體透過率分享、滲透系數(shù)共享、溶解度系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)的測試方式之一。

• 薄膜類：如各種塑料薄膜生動、紙塑復(fù)合膜、共擠膜創新能力、鍍鋁膜新品技、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料求得平衡。
• 片材類：如各種工程塑料紮實做、橡膠、建材等片狀材料至關重要，如PP片材提供深度撮合服務、PVC片材、PVDC片材的發生。

(2) 本設(shè)備還可擴(kuò)展到航空航天用材料組成部分、紙及紙板、漆膜、玻纖布的過程中、玻纖紙指導、化妝品軟管片材、各種橡膠片材等材料的透氣性測試國際要求。

(3) 本設(shè)備適用于多種氣體的透過率測試流動性，如氧氣、二氧化碳競爭激烈、氮?dú)獬掷m創新、氦氣、空氣等?/span>

(4) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國家和標(biāo)準(zhǔn)智慧與合力，如ISO 15105-1喜愛、ISO 2556、GB/T 1038開放要求、ASTM D1434向好態勢、JIS K7126-1、YBB00082003等服務機製。

4.3 設(shè)備參數(shù)

設(shè)備的測試范圍為0.05 ~ 50,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa)貢獻力量，真空分辨率可達(dá)到0.1 Pa；控溫范圍為5℃ ~ 95℃大幅拓展，控溫精度為±0.1℃發行速度；控濕范圍為0%RH、2%RH ~ 98.5%RH與時俱進、100%RH性能，控濕精度為±1%RH，可滿足客戶不同試驗(yàn)條件下的檢測需求綜合運用；有三個*獨(dú)立的試驗(yàn)腔供給，可同時測試三種相同或不同的試樣；可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合實事求是，輕松獲得測試條件下的試驗(yàn)結(jié)果進行探討；經(jīng)過改制，還可支持有毒性氣體等多個領域、易燃易爆氣體的測試再獲；提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn)，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性應用擴展；支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)體驗區，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測報(bào)告。

5活動上、試驗(yàn)過程

(1) 裁樣 從石墨烯膜樣品表面裁取3片直徑為97 mm的試樣有望。

(2) 裝樣 分別沿三個試驗(yàn)腔的周圍涂抹一層真空油脂，然后在每個試驗(yàn)腔中間測試區(qū)域內(nèi)均放置一片直徑為65 mm的濾紙，用于支撐試樣方案，并能防止低壓腔被污染應用的選擇。后，將試樣平整的粘貼在試驗(yàn)腔上左右，合上上腔并擰緊創新延展。

(3) 試驗(yàn) 設(shè)備連接氦氣，在控制軟件上設(shè)置試樣名稱長期間、厚度基本情況、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度等參數(shù)信息高端化，點(diǎn)擊試驗(yàn)開始選項(xiàng)力量，打開真空泵，試驗(yàn)開始提單產。

(4) 試驗(yàn)結(jié)束 設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)依次自動完成上腔充氣-下腔抽真空-上下腔抽真空-上腔充氣-試驗(yàn)滲透過程深入實施，試驗(yàn)結(jié)束后，設(shè)備顯示試驗(yàn)結(jié)果發展空間。

6效果、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)所測試的3片試樣的測試結(jié)果分別為1.0113 cm³/(m²·24h·0.1MPa)適應性強、1.1848 cm³/(m²·24h·0.1MPa)、1.2007 cm³/(m²·24h·0.1MPa)生產體系，石墨烯樣品的氦氣透過量為3個試樣測試結(jié)果的平均值1.1323 cm³/(m²·24h·0.1MPa)特點。

7、結(jié)論

本文通過對石墨烯樣品氦氣透過量的測試重要手段，介紹了利用壓差法原理測試石墨烯材料氣體阻隔性能的檢測技術(shù)。設(shè)備操作簡單，智能化程度高交流等，減少了人為操作過程；試驗(yàn)結(jié)果的精度高規劃，準(zhǔn)確性好提高，可真實(shí)反映所測試石墨烯樣品對氦氣的阻隔性能。Labthink蘭光是一家專業(yè)生產(chǎn)研發(fā)包裝檢測設(shè)備進入當下、提供可靠包裝檢測服務(wù)的*企業(yè)紮實，多年來為客戶提供了上萬次阻氧性檢測設(shè)備與服務(wù)。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作新體系。