CN103217351B - 一种用于薄膜物体吸液能力的测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于薄膜物体吸液能力的测量装置及其测量方法，包括天平、密封箱体、储液盒、阀门、真空泵、***保护装置六个部分，它是利用液体汽化吸附原理测量物体吸液能力的装置，先降低密封体内压力使液体汽化，被气化液体被吸附在待测薄膜物体上，然后通过吸附前后物体质量变化测量物体的吸液能力；这一装置有效解决了常规测量装置精确度不高，工序繁琐的问题，简化了测量过程的操作，大大减少了常规操作引入的误差。
Description
技术领域
本发明主要涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种用于薄膜物体吸液能力的测量装置及其测量方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步，各种新型材料应运而生，对于材料不同方面特性的了解也日趋完善，这对测量技术也提出了更高的要求。
针对材料的吸液能力测试，常规的方法是通过浸湿的方法进行的，即通过测量物体在浸入液体前后的质量差来进行测量，但是这样的方法对一些粉末状、块体状的材料比较适用，误差较小。但对于厚度仅有几个毫米甚至几个微米的薄膜型材料来讲其误差就会大很多，因为这样的材料一般密度偏小，而且由于厚度小，浸入液体中吸液后再取出，在常规空气中储液时间极短，无法瞬间准确获得吸液后的质量，而造成很大的测量误差。
以在锂离子电池制造领域中所使用的隔膜纸为例，隔膜的吸液能力决定着电池的优劣，因此一直是锂电池原材料选择的一个关键指标，但其厚度一般只有十几至几十个微米，采用常规浸液法，浸液后的隔膜在空气中，储液能力很差，电解液迅速蒸发、变干，无法精确测量浸液后质量，导致给出的判断不准确。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种能够精准测量薄膜物体吸液能力的装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种薄膜物体吸液能力测量装置，包括有顶部密封安装有悬挂式天平的密封箱体，所述天平的载物挂钩悬至密封箱内，挂钩上挂有载物桶，所述密封箱体底部紧密贴合在一个储液盒上，箱体与储液盒之间通过一个阀门一连通，密封箱体中下部连同储液盒***包有保护装置，所述保护装置由保温材料制成，所述密封箱一侧设有通孔，通孔连接有管道，管道另一端连接有真空泵，管道中部安装有阀门二，所述密封箱一侧安装有阀门三，所述的阀门三处靠近密封箱体一侧可安装喷雾式喷头装置。
基于一种薄膜物体吸液能力测量装置，其测量方法具体包括以下步骤：
（1）将待测液体装入储液盒并密封，打开天平的开关调平并清零，待测薄膜物体取样，置于载物桶或悬挂于天平挂钩上，将密封箱体关闭并密封；
（2）关闭箱体与储液盒之间及密封箱上阀门一、三，打开连接真空泵的管道阀门二，开启真空泵，待真空泵上真空表的示数达到一定值时（根据待测液体常温下的饱和蒸气压决定），关闭真空泵和连接真空泵的管道阀门二；
（3）待天平的示数稳定后记录此时的数值m1为吸液前质量;
（4）打开箱体与储液盒之间阀门一，待测液体以喷雾形式进入密封箱体，并逐渐吸附在待测薄膜物体上，待天平的示数稳定后记录数值m2为吸液后质量，这一步骤中，***保护装置可起到保温作用并收集由于储液盒内液体汽化迅速吸热而导致的密封箱体和储液盒外部水蒸气液化形成的水；
（5）空泵尾端接上尾气收集装置后，关闭箱体与储液盒之间阀门一，打开连接真空泵的管道阀门二和真空泵，可将密度箱体内的液化气体排出，然后再打开密封箱上阀门三充入空气，完成测试操作过程；
（6）根据测量数据m1和m2计算出薄膜液体的吸液率。
该装置是利用液体汽化吸附原理测量物体吸液能力的装置，先降低密封体内压力使液体汽化，汽化液体被吸附在待测薄膜物体上，最后通过吸附前后物体质量变化测量物体的吸液能力；
所述的天平可为悬挂式，或者是托盘式与悬挂式两用；
所述的真空泵尾端可安装尾气收集装置；
本发明的优点是：
本发明结构简单，使用方便，它改变传统的物体浸液后置于常规气体中，而是将物体浸液后置于被吸附液体的饱和蒸汽内，延长薄膜物体吸液之后的储液时间，进而测量其吸液后的质量，使用这一装置有效解决了常规测量装置精确度不高，工序繁琐的问题，简化了测量过程的操作，大大减少了常规操作引入的误差。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种薄膜物体吸液能力测量装置，包括有顶部密封安装有悬挂式天平1的密封箱体2，所述天平1的载物挂钩3悬至密封箱内，挂钩3上挂有载物桶4，所述密封箱体2底部紧密贴合在一个储液盒6上，箱体与储液盒6之间通过一个阀门一8连通，密封箱体2中下部连同储液盒***包有保护装置5，所述保护装置5由保温材料制成，所述密封箱一侧设有通孔，通孔连接有管道，管道另一端连接有真空泵7，管道中部安装有阀门二9，所述密封箱一侧安装有阀门三10，所述的阀门三处靠近密封箱体一侧安装喷雾式喷头装置。
具体使用步骤如下：
步骤a、将待测液体装入储液盒6并密封，打开天平1的开关调平并清零，待测薄膜物体取样，置于载物桶4或悬挂于天平挂钩3上，将密封箱体2关闭并密封；
步骤b、关闭阀门一、三8、10，打开阀门二9，开启真空泵7，待真空泵7上真空表的示数达到一定值时（根据待测液体常温下的饱和蒸气压决定），关闭真空泵7和阀门二9；
步骤c、待天平1的示数稳定后记录此时的数值m1为吸液前质量;
步骤d、打开阀门一8，待测液体以喷雾形式进入密封箱体2，并逐渐吸附在待测薄膜物体上，待天平1的示数稳定后记录数值m2为吸液后质量，这一步骤中，***保护装置5可起到保温作用并收集由于储液盒6内液体汽化迅速吸热而导致的密封箱体2和储液盒6外部水蒸气液化形成的水;
步骤e、真空泵尾端接上尾气收集装置后，关闭阀门一8，打开阀门二9和真空泵7，可将密度箱体2内的液化气体排出，然后再打开阀门三10充入空气，完成测试操作过程；
步骤f、根据测量数据m1和m2计算出薄膜液体的吸液率。
Claims (4)
1.一种薄膜物体吸液能力测量装置，其特征在于：包括有顶部密封安装有悬挂式天平的密封箱体，所述天平的载物挂钩悬至密封箱内，挂钩上挂有载物桶，所述密封箱体底部紧密贴合在一个储液盒上，箱体与储液盒之间通过一个阀门一连通，密封箱体中下部连同储液盒***包有保护装置，所述保护装置由保温材料制成，所述密封箱一侧设有通孔，通孔连接有管道，管道另一端连接有真空泵，管道中部安装有阀门二，所述密封箱一侧安装有阀门三，所述的阀门三处靠近密封箱体一侧安装喷雾式喷头装置。
2.基于权利要求1所述的装置的一种薄膜物体吸液能力测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将待测液体装入储液盒并密封，打开天平的开关调平并清零，待测薄膜物体取样，置于载物桶或悬挂于天平挂钩上，将密封箱体关闭并密封；
（2）关闭箱体与储液盒之间及密封箱上阀门一、三，打开连接真空泵的管道阀门二，开启真空泵，待真空泵上真空表的示数达到一定值时，关闭真空泵和连接真空泵的管道阀门二，该定值由待测液体常温下的饱和蒸气压决定；
（3）待天平的示数稳定后记录此时的数值m1为吸液前质量；
（4）打开箱体与储液盒之间阀门一，待测液体以喷雾形式进入密封箱体，并逐渐吸附在待测薄膜物体上，待天平的示数稳定后记录数值m2为吸液后质量；
（5）真空泵尾端接上尾气收集装置后，关闭箱体与储液盒之间阀门一，打开连接真空泵的管道阀门二和真空泵，将密度箱体内的液化气体排出，然后再打开密封箱上阀门三充入空气，完成测试操作过程；
（6）根据测量数据m1和m2计算出薄膜液体的吸液率。
3.根据权利要求1所述一种薄膜物体吸液能力测量装置，其特征在于：所述的天平为悬挂式，或者是托盘式与悬挂式两用。
4.根据权利要求1所述一种薄膜物体吸液能力测量装置，其特征在于：所述的真空泵尾端安装尾气收集装置。
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