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。

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。

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.

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POROLIQ^TM 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。