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摘要：薄膜的厚度是影响氧气透过量的重要因素。本文分别测试了厚度为10 μm、12 μm、15 μm、25 μm的同种材质的薄膜材料的氧气透过量，对比了该材质薄膜的氧气透过量随相应厚度变化情况，并介绍了试验原理、相关压差气体渗透仪的参数及适用范围、试验过程等内容，为材料氧气透过量的研究及测试提供参考。

关键词：厚度、氧气透过量、压差法、压差法气体渗透仪、薄膜材料、阻氧性能

1、意义

对于材质结构相同的包装材料而言，材料的厚度是影响其阻隔性能的重要因素。材料的厚度增加，延长了气体在包装材料中的渗透路径，使得气体从试样的一侧渗透到另一侧的时间增加，从而降低了渗透过材料的气体量，提高了材料对气体的阻隔性能。然而，材料厚度增加势必会提高包装成本，且环保性降低，因此，在选用包装时如何协调控制包装成本、保证包装环保性及阻隔性三者的关系，则需要研究材料厚度与其阻隔性能的关系。本文针对性测试了相同材质材料、不同厚度薄膜对应的氧气透过量，并绘制厚度与氧气透过量关系趋势图，以评价厚度对材料阻氧性的影响。

2、试验样品

本次试验以某种单层膜材料为试验样品，分别测试厚度为10μm、12μm、15μm、25μm样品的氧气透过量。

3、试验依据

目前，软塑包装材料氧气透过量的测试方法包括压差法、等压法(库仑计法)，本次试验采用压差法对样品进行测试，试验过程依据方法标准GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》进行。

4、试验设备

本文采用GPT-203压差法气体渗透仪测试样品的氧气透过量，该设备由济南赛成电子科技有限公司自主研发生产。

4.1 试验原理

仪器采用压差法测试原理，将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间，夹紧。首先对低压腔（下腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔（上腔）充入一定压力的试验气体，并保证在试样两侧形成一个恒定的压差（可调）；这样气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

4.2 适用范围

基础应用

薄膜——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的气体渗透性能测试

片材——适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的气体渗透性能测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等

扩展应用

多种不同气体——适合于多种气体的透过率测试，如氧气、二氧化碳、氮气、空气、氦气等

易燃易爆气体——适用于各种薄膜对易燃易爆气体的阻隔性能测试

生物降解膜——适用于生物降解膜的透气性能测试，如淀粉生物降解袋等

航空航天用材料——适用于航空航天用材料的气体透过率测试，如飞艇气囊的氦气透过性测试

纸及纸板——适用于纸及纸塑等复合材料的透气性测试，如烟包铝箔纸、利乐包装片材、方便面纸碗、一次性纸杯等

漆膜——适用于基材上涂覆油漆薄膜的透气性测试

玻纤布、玻纤纸等材料——适用于玻纤布、玻纤纸等材料的透气性测试，如特氟龙漆布、特氟龙高温布、氟硅胶布等

化妆品软管片材——适用于各种化妆品软管、铝塑管、牙膏管片材的气体透过性测试

各种橡胶片材——适用于各种橡胶片材的透气性测试，如汽车轮胎透气性测试

5、试验过程

(1) 从厚度为10 μm的样品表面裁取3片直径为97 mm的试样，在设备的三个测试腔周边均匀涂抹真空油脂，并各放置一片支撑用滤纸，然后将3片试样分别装夹在3个测试腔中，拧紧测试腔盖。

(2) 设备连接氧气气源。在控制软件中设置试样名称、试样厚度、试验温度、湿度及试验模式等参数信息，点击试验选项，打开真空泵，启动试验。设备按照设定的参数对试样的氧气渗透性能进行测试，并在试验结束后显示试验结果。

(3) 按照(1)、(2)中的步骤依次测试厚度为12 μm、15 μm、25 μm样品的氧气透过量。

6、试验结果

取每种样品3片试样测试结果的算术平均值为该样品的氧气透过量。本次所测得厚度为10 μm、12 μm、15 μm、25 μm样品的氧气透过量分别为84.608 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、67.069 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、56.483 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、29.164 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。根据样品厚度及对应的氧气透过量作图，如图2所示。

7、结论

本次试验利用压差法设备GPT-203 压差法气体渗透仪对4种厚度不同的相同材质薄膜样品的氧气透过量进行了测试，设备易于操作，试验效率高，试验结果的精度高，重复性好，可以真实的反映出样品对氧气的阻隔性能。从图2中可以看出，随着厚度的增加，样品的氧气透过量降低，说明样品对氧气的阻隔性能随样品厚度的增加而提高；另外，随着厚度的增加，样品氧气透过量的变化趋势变缓，即在样品厚度较薄时，厚度增加，样品的阻氧性能提高明显，但随着厚度的继续增加，厚度的变化对提高样品阻氧性能的影响变小。

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

赛成仪器，赛出品质，成就未来！

薄膜厚度测试仪的出现给很多需要较好测量的企业提供了更好的设备支持，但是测厚仪在使用中难免会出现一些问题会影响到测量结果的准确性，主要有哪几种情况呢?具体的处理方法是什么?本文就针对这些问题进行介绍。

1、被测物表面有覆盖物

在进行厚度测量之前应该先将被测物表面都清理干净，比如灰尘、污渍或者一些附着物等，都会影响到测量结果的准确性。

2、被测物表面太粗糙

被测物的表面太过粗糙也会影响测量结果的准确性，严重的话还会造成机器不读数。所以在测量之前要尽可能地使被测物的表面变得光洁无杂质。

3、粗加工表面

有一些车床表面会有一些轻微的细槽，这些细槽也会使测量结果不准确，具体的处理方法可以参照第二种。

4、圆柱型表面

被测物如果是圆柱型材料的话，如油桶、管子等，务必要正确选择被测材料和设备隔层板之前的角度，才能测量出比较准确的结果。

不同的被测物，对于设备隔层板和被测材料的角度是不同的。比如直径比较小的管子，不仅可以使用管子轴线平行的方法，还可以使用垂直的方法;如果是直径较大的管子，就只能选择垂直的方法。

5、符合外形

如果被测物是一些复合外形，比如圆柱型材料的弯头处，仍然可以使用上面所介绍的方法，不一样的地方就是要进行第二次测量，在测量中，要分别测量隔层板和被测物轴线平行情况下和垂直情况下的两个数值，从中取一个比较小的那个数字作为较终的测量厚度。

6、不平行表面

要想得到比较稳定、准确的厚度测量结果，被测面务必要与被测材料的另一表面平行或者同轴，不然会造成比较大的测量误差或者会使仪器完全不读数。

CHY-CA测厚仪采用机械接触式测量方式，严格符合标准要求，有效保证了测试的规范性和准确性。专业适用于量程范围内的塑料薄膜、薄片、隔膜、纸张、箔片、硅片等各种材料的厚度较好测量。

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

赛成仪器，赛出品质，成就未来！

在薄膜制造及加工业，检测薄膜的厚度是较常见的薄膜检测指标之一，厚度检测又多分为薄膜厚度检测以及涂层厚度检测两类。由于薄膜的厚度是各层树脂厚度的总和，如果薄膜的整体厚度均匀性差，其中各层树脂的厚度分布也会存在差异。毫无疑问，对涂层厚度的检测将更有利于有效控制薄膜各层的厚度均匀性，但对于多层薄膜若想较好测量每一涂层的厚度，在相应的厚度检测设备上就需要有非常大的投资，并随着薄膜层数的增长而加大，给企业带来较大的经济负担。比较经济的方式是对部分价格昂贵的涂层材料进行涂层厚度的检测，同时加强对薄膜整体厚度的测试以达到有效控制其他各层材料厚度均匀性的作用。

包装材料厚度是否均匀，是检测其各项性能指标的基础。包装厚度不均，会影响到其阻隔性、拉伸强度等性能；此外，对材料厚度实施高精度控制也是确保产品质量与控制生产成本的重要手段。测厚仪又可称为厚度仪、薄膜厚度测试仪、薄膜测厚仪、纸张厚度测定仪、台式测厚仪等等。济南赛成仪器生产的测厚仪系列产品，采用机械接触式测量方式，专业适用于量程范围内的塑料薄膜、薄片、隔膜、纸张、箔片、硅片等各种材料的厚度较好测量。

1、测试方法：

（1）裁剪3张一定尺寸的PE塑料薄膜式样。

（2）打开仪器，设置参数，放置量块，点击“确认”。

（3）取走滑块，重新设置与步骤（1）相同的参数，放入事先裁好的PE薄膜试样1。

（4）每张试样分别取10个不同的点，位置尽量错开，避免因距离太近影响数据。

（5）PE膜试样1和2测试完后，再接着测试PE薄膜3，测前去除客户用来保护覆盖的前后两张薄膜。

（6）所有试样测试完毕，对数据进行统一汇总整理。

2、测试仪器：

CHY-CA测厚仪采用机械接触式测量方式，严格符合标准要求，有效保证了测试的规范性和准确性。专业适用于量程范围内的塑料薄膜、薄片、隔膜、纸张、箔片、硅片等各种材料的厚度较好测量。

2.1、测试标准

该仪器符合多项国家和国际标准：GB/T 6672、GB/T 451.3、GB/T 6547、ISO 4593、ISO 534、ISO 3034、ASTM D374、ASTM D1777、TAPPI T411、JIS K6250、JIS K6783、JIS Z1702、BS 3983、BS 4817

2.2、技术指标

测试范围：0 ~ 2 mm（常规）

0 ~ 6 mm；12 mm（可选）

分辨率：0.1 μm

测量压力：17.5±1 kPa（薄膜）；50±1 kPa（纸张）

接触面积：50 mm2（薄膜）；200 mm2（纸张）

注：薄膜、纸张任选一种；非标可定制

进样步距：0 ~ 1000 mm

进样速度：0.1 ~ 99.9 mm/s

电源：AC 220 V 50 Hz

外形尺寸：461 mm (L) × 334 mm (W) × 357 mm (H)

净　　重：25 kg

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

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会议概况

2019年5月22日，为了促进测量技术行业的需求，优尼康科技和清华大学电子工程系联合举办的薄膜厚度和表面测量先进技术研讨会，于清华大学罗姆楼如期举行。首次置办，一举取得圆满成功。

专家精彩的报告

该次邀请了清华大学，北京大学，北京理工大学的专家作为演讲嘉宾，分别与我们分享了On-line 膜厚监控在超精密切削加工中的应用、可集成自由电子辐射器件的研究、The Research Progresses in 21’ Wafers HVPE System and GaN Single-crystal Substrates。另外还邀请了lingxian的设备供应商KLA-Tencor公司的几位博士为我们带来精彩的分享演讲。分享的主题分别为：KLA Profiler products introduction and its applications、Advances in Spectral Reflectance Measurement and Cloud-Based 3D Analysis、Nano Indenter G200 and its applications、ZETA Multi-mode optical profiler introduction and applications。

研讨&展示相得益彰

该研讨会，除了聆听专家分享演讲外，受邀参会的高校、科研院所、高科技企业的人员还可以在现场观摩我司的产品、技术应用深入交流、现场测样。其中不乏一些用户就现场对产品表示的浓烈兴趣。参加人员表示，此次活动受益匪浅。

现场精彩时刻

（来源：优尼康科技有限公司）