隨著惰性氣體工業(yè)制取技術(shù)的發(fā)展，其在工業(yè)、民用業(yè)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用也大幅增長。由于惰性氣體具有很多常規(guī)氣體所不具有的優(yōu)勢，因此在一些領(lǐng)域中使用惰性氣體，不但有利于提高設(shè)計(jì)效果，同時也大大增加使用安全性。

 

zui近一段時間，蘭光實(shí)驗(yàn)室陸續(xù)收到一些航空學(xué)院、研究所的樣品，測試氣體為氦氣，這屬于非常規(guī)氣體的阻隔性檢測，氦氣非常容易泄露，試驗(yàn)難度可想而知。蘭光實(shí)驗(yàn)室通過自行研制的壓差法氣體滲透儀很好地完成了檢測任務(wù)。本文通過氦氣透過性試驗(yàn)，對材料的惰性氣體透過性測試進(jìn)行簡單介紹。

 

1 . 惰性氣體的應(yīng)用需求

 

      需要先說明的一點(diǎn)是，包裝行業(yè)中所說的惰性氣體與科學(xué)定義上的惰性氣體是不同的。包裝行業(yè)中所說的惰性氣體是用于MAP包裝中的組合氣體，這些氣體與所包裝的食物不發(fā)生反應(yīng)，可以起到緩解食物的變質(zhì)過程、有效延長食物保質(zhì)期的作用，因此在包裝行業(yè)中被成為“惰性氣體"。然而這些氣體一旦脫離了特定的MAP包裝環(huán)境，則性質(zhì)就會變得活潑多了。

 

       科學(xué)上定義的惰性氣體（Inert Gas或Noble Gas）又稱鈍氣、稀有氣體、貴重氣體，共有六種，按照原子量遞增的順序排列，依次是氦、氖、氬、氪、氙、氡。在通常情況下，它們不與其他元素化合，而僅以單個原子的形式存在。惰性氣體*的化學(xué)性質(zhì)給它們帶來了很多特殊的應(yīng)用，例如氦可用于安全氣球或飛艇；氖在真空放電管中發(fā)生紅色光，用于廣告燈；氬可填充燈泡保護(hù)鎢絲，zui近也開發(fā)出采用氬氣的新型MAP包裝；氪和氙用于照相工業(yè)，而且這兩種氣體在真空放電管中會發(fā)出藍(lán)色光。其中隨著飛艇行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)上采用氫氣的方式又具有極大的危險性，因此盡管價格昂貴、但是使用安全的氦氣成了飛艇行業(yè)發(fā)展的動力。氬氣MAP包裝也是氣調(diào)包裝行業(yè)所研發(fā)的新型MAP氣體，氬氣可以通過抑制真菌生長，減少乙烯的釋放和緩解感官品質(zhì)變差，同時氬氣可以減少新鮮產(chǎn)品的呼吸率來延長產(chǎn)品的貨架期。

 

2 . 檢測材料的惰性氣體透過性

 

      盡管已經(jīng)實(shí)現(xiàn)惰性氣體的工業(yè)生產(chǎn)，然而相對于自然界中非常豐富的常規(guī)氣體，惰性氣體的成本依舊是很昂貴的。因此，對于惰性氣體的合理使用和有效節(jié)省是惰性氣體應(yīng)用行業(yè)能否穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。例如，對于飛艇行業(yè)，飛行時氣囊中會充滿惰性氣體，氣體用量巨大，盡管如今的飛艇氣囊蒙布是一種人造夾層材料以使得氦氣泄漏降到zui少，然而究竟在一次飛行過程中會泄漏多少氦氣（直接影響飛行成本），則需要檢測氣囊蒙布的氦氣透過性。

 

      雖然現(xiàn)在可用于檢測材料透氣性的測試方法有壓差法和等壓法兩大類，但是只有壓差法可以實(shí)現(xiàn)對于惰性氣體或者其他常規(guī)氣體的檢測，等壓法測試氣體單一限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域。盡管有些人認(rèn)為可以通過預(yù)先測得幾種氣體對于某種材料的透過量測試數(shù)據(jù)并進(jìn)而算出幾組測試數(shù)據(jù)之間的比例關(guān)系，然后通過等壓法的透氧測試數(shù)據(jù)就可以推算出其他氣體對于材料的透過量，可惜的是這種方法很難獲得實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)橹灰獪y試氣體出現(xiàn)變化、或者材料種類出現(xiàn)變化，這種比例關(guān)系也將發(fā)生改變。

 

 

 

 

                                        表1. 氧氣、氦氣透過性測試數(shù)據(jù)表