Trägergas Permeationsmessung

Die trägergasbasierte Permeationsmessung als Mecadi-Labordienstleistung

Die Bestimmung der Gasdurchlässigkeit von Kunststoffen ist ein entscheidender Faktor für die Auswahl und Entwicklung von Materialien. Wir bieten Ihnen verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Permeation an – darunter auch die Messung mittels Spurendetektion eines Prüfgases innerhalb eines Trägergases.

Die Prüfzelle besteht aus hierbei zwei Kammern, die durch das zu untersuchende Material getrennt sind. Eine Kammer wird mit Prüfgas (z.B. Wasserstoff) befüllt, während die andere mit einem Trägergas durchströmt wird. Durch die Transmission des Gases durch das Material zeigt sich ein bestimmter Anteil des Prüfgases im Trägergas. Der variable Anteil an Prüfgas bei fester Trägergasrate erlaubt es, die Permeationsrate des Materials zu berechnen.

Beispielhafter Messaufbau (Ausschnitt) für die trägergasbasierte Permeationsmessung von Folien bei 100bar H2

Die Vorteile unserer Dienstleistung:

• Präzise Messergebnisse: Wir bieten Ihnen genaue Messungen der Permeations- und Diffusionsrate, basierend auf anerkannten Standards, wie bspw. der DIN 53380-1 oder der ISO 2872:1977.
• Flexibilität bei Prüfbedingungen: Wir bieten eine breite Palette an Prüfbedingungen an, einschließlich variabler Temperaturen (-50 °C bis +150 °C) und Drücken (bis zu 1000 bar), um den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts gerecht zu werden.
• Erweiterte Tests: Neben der Standardmessung der Permeabilität bieten wir auch weitergehende Untersuchungen an, wie z.B. die Bestimmung von Gaslöslichkeiten (Sorption und Desorption), Diffusionskoeffizienten, Durchbruchzeiten, …
• Individuelle Beratung: Unser Team steht Ihnen beratend zur Seite, um die besten Testmethoden für Ihre spezifischen Materialien und Anforderungen zu ermitteln.

Nachweisgrenzen und Empfehlungen

Die Trägergasbasierte Permeationsmessung bietet eine hohe Empfindlichkeit und ermöglicht die Bestimmung von Permeationsraten ab ca. 0,0005 bis 10 cm³/(d*bar) . Für Materialien mit sehr niedrigen Permeationsraten bieten wir Messungen mit höherer Druckdifferenz an, um die Testdauer zu verkürzen.

Umfang der Norm / Standardumfang unserer Messdienstleistung: ca. 0,05 bis 1000 cm³/(m²*d*bar) für Folien bzw. 0,0005 bis 10 cm³/(d*bar) für Hohlkörper.
Für abweichende Messbereiche erbitten wir Ihre Anfrage.

Anforderungen an Ihre Proben

Im Falle von Folien senden Sie uns Muster etwa in der Größe eines DIN-A4-Blattes zu. Die Norm sieht eine Probenfläche bei Folien von 50 oder 100 cm² vor. Die Proben sollen repräsentativ für das Material, frei von Fehlern und Defekten sowie gleichmäßig in der Dicke sein. Die Probendicke bestimmen wir für Sie auf Wunsch nach DIN 53534.

Vorgeschlagen wird die Prüfung von drei unabhängigen Mustern pro Permeationsrichtung, die Norm macht keine Vorgaben zur minimalen Prüfmusterzahl. Wir messen standardmäßig Proben der Dicke von 20 µm – 3 mm, andere auf Anfrage. Die Probenpräparation führen wir gerne für Sie durch. Für unterschiedliche Prüfgase und Probentypen verwenden wir verschieden große Muster. Falls Sie die Probenpräparation selbst vornehmen wollen, erfragen Sie bitte Probengeometrien.

Bei empfindlichen Beschichtungsversuchen kann es sinnvoll sein, erst die Träger zu präparieren und dann zu beschichten. Bitte informieren Sie uns, falls ihre Proben z.B. zum mechanischen Versagen unter Druck (Prüfgas, O-Ring Dichtungen) neigen.

Prüfmedien

Wir bieten eine breite Palette an verschiedensten Prüfgasen, um flexibel auf Ihre Anfrage reagieren zu können. Darunter besipielsweise: Wasserstoff, Sauerstoff, ….

Hinweis: Die aktuellen Normen sehen für die Testung im Trägergasverfahren nur Sauerstoff als Prüfgas vor.

Ergebniseinheiten

• Für Folien: Flächenbezogene Sauerstoffdurchlässigkeit in cm³/(m²*d*bar);
• normiert auf die Dicke des Musters: Permeationskoeffizient in cm³*mm/(m²*d*bar). Hohlkörperbezogene Sauerstoffdurchlässigkeit in cm³/(d*bar).
• Längenbezogene Sauerstoffdurchlässigkeit in cm³/(m*d*bar) für Rohre.
• Angabe cm³ im Normzustand nach DIN 1343: Volumen Gas bei 273,15 K (0°C) und 101325 Pa (1 atm).

Kontaktieren Sie uns!

Möchten Sie mehr über unsere Trägergasbasierte Permeationsmessung erfahren oder eine Messung für Ihre Materialien anfragen? Unser Team steht Ihnen gerne zur Verfügung, um alle Details zu besprechen und Ihnen mit maßgeschneiderten Lösungen zu helfen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr über unsere Dienstleistungen zu erfahren und Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen.

(Verwandte) Normen:

• DIN 53380-1,
• DIN 53380-2,
• DIN 53380-4: Verfahren zur Bestimmung der Gasdurchlässigkeit,
• ISO 1399:1983: Elastomere, Bestimmung der Gasdurchlässigkeit, Prüfung mit konstantem Volumen,
• ISO 2872:1977: Elastomere, Bestimmung der Gasdurchlässigkeit, Prüfung mit konstantem Druck.

Übrigens: Eine vollständige Auflistung unserer Prüfmethoden und Dienstleistungen finden Sie hier: https://www.mecadi.com/de/permeationsmessungen/ (weitere auf Anfrage)