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2023-03-13
德國POROMETER / 2023年三月份電子報-薄膜孔徑分析常見問與答
1. Q: 我們可以由CFP(毛細流動法)獲得何種樣品訊息呢?
Re:
最大 (起泡點)、最小及平均流速
氣體滲透率 (Darcy)
液體滲透率 (選配)
累計及差異孔徑分布
2. Q:我們無法由CFP獲得何種樣品訊息呢?
Re:
孔隙率 (%)
孔體積
孔面積
孔數目
3. Q: 我們在CFP技術中,實際上測得孔徑的意義為何?
Re:
在CFP中,使用惰性氣體置換孔中的潤濕液。
我們測量從孔的最狹窄部分排出潤濕液所需的壓力;孔隙的構造最複雜的部分,儀器提供最高的排出潤濕液所需壓力。所以CFP方法中所測得的孔徑為孔喉之孔徑。
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4. 是否有假設毛細壓力方程式的接觸角為0?
Re:
是的!
根據Young-Laplace 方程式中P = 4*γ*cos θ /D
我們假設潤濕性好的液體 (自發性進入毛細管中): cos θ = cos 0 = 1
或操作者可自行輸入潤濕液的接觸角並建立於其潤濕液資料庫中
5. Q:樣品對形狀,尺寸有任何要求?厚度3mm的樣品可以分析嗎?
Re:
標準樣品架:直徑13、25或47mm,厚度最大可至4mm。
通用樣品架:直徑5、10、20、30或40mm,厚度最大2cm。
也可以為較厚的樣品製造特殊的樣品座。
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6. Q:要如何用潤濕液浸潤樣品?
Re:
建議使用玻璃培養皿作為浸潤樣品的器具,將片狀樣品放入即可
7. Q:分析前樣品的浸潤時間需要多久?
Re:
由於潤濕液低表面張力,其會自發性地進入膜的孔結構中,因此在測量之前將樣品浸入潤濕液只需幾秒鐘.
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8. Q: 分析後的樣品結構會受到破壞嗎?
Re:
一旦將潤濕液從樣品中排出,材料將保持其原始乾燥狀態
儀器樣品座有一個金屬支撐格柵,在格柵的每個交叉點都有一個支撐點,以防止樣品在高壓吹拂下形變。
但根據所施加的壓力,對於某些材料,結構可能會受到影響。
9. Q:每次測量通常需要多長時間?
Re:
分析時間取決於進行分析條件的壓力間隔(初始壓力和最終壓力)、獲取的數據點數量。故所有這些變因端看樣品的特性。
使用POROLUX™100系列(壓力掃描),測量平均需要2分鐘(最高1.5 bar)到15分鐘(最高7 bar)之間。所需的最終壓力取決於樣品的孔徑(較小的孔徑需要較高的壓力,也就需要更長的分析時間)。
由於不同的測量原理,對於POROLUX™1000系列(壓力程控及穩定性),測量需要更長的時間(15-30分鐘)。根據操作者定義的流量和壓力穩定性算法,將需要更長的時間來獲取數據點。數據點的總數和最終壓力(與樣品的孔徑有關)會影響每個樣品的分析時間。
而POROLIQTM 1000型 (液液置換法-LLDP)分析時間則會到60分鐘以上;數據點的總數和最終壓力(與樣品的孔徑有關)會影響每個樣品的分析時間。
10. Q: LLDP適合何種樣品?
Re:
薄膜樣品最小孔徑小於13nm (POROLUX 1000 系列可分析最小孔徑僅到13nm)
薄膜樣品無法承受CFP那麼大的分析壓力
(POROLUX 1000測得 50nm對應壓力為11Bar
LLDP測得50nm對應的壓力僅為1.6 Bar
資料來源:POROMETER
如果您需要更多訊息,歡迎參觀明技公司相關網頁或至www.porometer.com。