本发明专利技术公开了一种具有双真空密封结构渗透气体取样装置和限流抽气管道的阻隔材料气体渗透率测量装置，包括具有双真空密封结构的渗透气体取样装置、超高真空系统、质谱规和校准装置，其中所述具有双真空密封结构的渗透气体取样装置通过法兰２、真空阀门４与质谱规３、限流抽气管道６、校准装置１９－２４相连接。该装置能克服现有技术中所存在的测量渗透气体的质谱信号时信噪比不高、难于测量气体渗透率很低的阻隔材料的缺陷，并且具有测量速度快、可测量所有气体对阻隔材料渗透率的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于有机发光显示器件(OLED)的阻隔材料及食品包装材料的气体渗透率 的测量，具体涉及一种测量阻隔材料气体渗透率的装置及测量方法。技术背景有机发光显示器件的主要瓶颈问题之一是有机发光器件的寿命和稳定性还达不到实用 的要求。影响有机发光器件寿命和稳定性的主要问题之一是有机发光材料对水蒸气和氧气的 侵入特别敏感.一旦有机发光薄膜材料及阴极材料接触到微量的水或氧气，就会形成黑斑,使 OLED的发光亮度降低，启亮电压提高，寿命显著减少。因此，要确保OLED器件有足够的 使用寿命和高可靠性，除了有机发光材料自身应具有好的稳定性外，制造出对水蒸气和氧气 和其它有害气体具有高阻隔性的阻隔材料和结构，是必须要解决的重要问题。对于柔性有机发光器件(FOLED)而言，由于柔性有机阻隔材料对气体的阻隔性比无机材料(如玻璃、金 属)的差很多，封装问题对柔性器件可靠性和寿命的影响更具有重要性。要制造具有高阻隔性的阻隔材料，首先要解决如何测量水蒸气和氧气对阻隔材料的渗 透率这一关键问题。因此，发展一种可以检测各种气体对有机发光器件阻隔材料的渗透率和 器件内部各种气体放气率的有效方法，是目前有机发光器件阻隔材料研究和生产中一个殛待 解决的重要问题。在食品真空包装材料的研究和制造方面，也需要一种测量包装材料对水及氧气的阻隔性 能的有效方法和装置。目前测量阻隔材料对水及氧气的渗透率的方法有水蒸气渗透实验法(WVP法)和湿度传 感 器 法 (见 C. Sella, J丄ecoeur,Y.Sampeur,P.Catania. Surface and Coating Technology，60(1993):577;黄卫东，中国科学院博士论文，2003年6月p34-37)。美国专利4944i80介绍了一种用于有机分子对聚合物薄膜的渗透率的测量装置，它由一个隔膜腔， 一个质谱规和一段连接隔膜腔和质谱规的细管道所组成。美国专利7178384介绍了一种利用放射性示踪气体测量方法测量水和氧气对薄膜及密封 圈等的渗透率的方法和装置。美国专利6766682介绍了一个用于测量感兴趣的某种气体对某种阻隔材料的渗透率的系统，在阻隔材料的一面是一个密封的试验气体室，阻隔材料的另一面是一列测量腔室。试验 气体室抽粗真空，在测量腔室内抽高真空，在阻隔材料两面形成压强差。 一个质谱规连接到 测量腔室，以确定试验腔中的气体渗透过阻隔材料的渗透率。该专利的阻隔材料安装和密封 方式采用单密封圈结构，水蒸气气样的输入采用载气传输方式，高真空泵采用涡轮分子泵(或 扩散泵及低温冷凝泵)，没有涉及双真空密封结构和真空系统对测量腔的有效抽速的限制措 施。中国专利技术专利申请公开说明书(申请号0280880.4;公开号CN1460179A)提出了一种测 量涂敷在衬底上，可与扩散物质(如水)发生反应的活性化合物(如Ca， Ba)的透射率及反 射率随时间的变化，测量扩散物质对阻隔材料渗透率的方法和装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种阻隔材料气体渗透率的的测量装置和基于该 装置的测量方法，该装置和测量方法能克服现有技术中所存在的难于测量气体渗透率很低的 阻隔材料的缺陷，并且具有测量速度快、可测量所有气体对阻隔材料渗透率的特点。本专利技术所提出的被测阻隔材料的密封问题是这样解决的构造一种具有双真空密封结构的渗透气体取样装置，包括真空室25、气体室37、真空室法兰26、气体室法兰36和被测阻 隔材料薄膜或薄片29，其特征在于① 所述真空室法兰26设置有内、外侧密封圈(28、 27)，所述真空室法兰26和所述气体 室法兰36通过连接螺栓35连接，并把被测阻隔材料薄膜或薄片29密封在所述真空室和气体 室之间；② 所述真空室法兰26上设置有真空沟道31，所述真空沟道31设置在内、外密封圈(28、 27)之间；③ 所述真空沟道31与抽气管道32、真空阀门33和真空泵34联通。 按照本专利技术所提供的具有双真空密封结构的渗透气体取样装置，其特征在于，所述真空室法兰26与被测阻隔材料薄膜或薄片29之间设置有与支撑所述待测阻隔薄膜或薄片的多孔 支撑板30。按照本专利技术所提供的具有双真空密封结构的渗透气体取样装置，其特征在于，所述真空 沟道31内的气体压强达到低真空。按照本专利技术所提供的具有双真空密封结构的渗透气体取样装置，其特征在于，所述气体室37设置有一个充气管道39，充气管道39通过一个减压阀40连接一个气体瓶41 ，所述气 体瓶41内装有被测的永久气体；所述气体室37还设置有一个放气管道42，该放气管道通过 一个放气阀门43通向大气。按照本专利技术所提供的具有双真空密封结构的渗透气体取样装置，其特征在于，所述气体 室37是一个恒湿恒温箱，真空法兰26和气体室法兰36处于该恒温恒湿箱内，真空室25管 道穿过该恒温恒湿箱外壳38，与法兰2相连通。按照本专利技术所提供的具有双真空密封结构的渗透气体取样装置，其特征在于，所述内外 侧密封圈为真空橡胶密封圈。一种基于上述具有双真空密封结构的渗透气体取样装置的阻隔材料气体渗透率测量装 置，其特征在于，包括上述具有双真空密封结构的渗透气体取样装置、超高真空系统、质谱 规和校准装置，其中所述具有双真空密封结构的渗透气体取样装置通过法兰2、真空阀门4 与质谱规3、限流抽气管道6、校准装置相连接。按照本专利技术所提供的基于具有双真空密封结构的渗透气体取样装置的阻隔材料气体渗透 率测量装置，其特征在于，所述校准装置包括真空阀门19、氦标准漏孔20、针阀23、减压 阀22和校准气体瓶21;其中所述针阀23的入口通过减压阀22与所述校准气体瓶21连接， 其出口与质谱规3、限流抽气管道6、真空阀门4连接。按照本专利技术所提供的基于具有双真空密封结构的渗透气体取样装置的阻隔材料气体渗透 率测量装置，其特征在于，所述校准装置还包括气压表24;所述气压表24连接在针阀23与 减压阀22之间的管道上，用于测量两者之间管道中的气体压强。按照本专利技术所提供的基于具有双真空密封结构的渗透气体取样装置的阻隔材料气体渗透 率测量装置，其特征在于，所述校准气体瓶21内装有He、 Ne、 Ar、 Kr、 032和02校准气体， 其纯度高于3N，各种气体的分压强比例已知；所述校准气体瓶21、针阀23与氦标准漏孔20， 阔门19配合工作，获得己知漏率的He、 Ne、 Ar、 Kr、 C02、 02混合气体的校准漏孔。按照本专利技术所提供的基于具有双真空密封结构的渗透气体取样装置的阻隔材料气体渗透 率测量装置，其特征在于，所述校准气体瓶21用多个单种气体瓶并联的结构代替，每个单种 气体瓶应各自具有一个出口减压阀。按照本专利技术所提供的基于具有双真空密封结构的渗透气体取样装置的阻隔材料气体渗透 率测量装置，其特征在于，所述超高真空系统包括真空法兰5、 7，限流抽气管道6、超高真空阀门8、超高真空阀门9、涡轮分子泵ll、超高真空阀门IO，溅射离子泵12、低真空阀门 13，电磁阀14、低真空泵15、粗抽管道17，粗抽阀18和真空规16构成；所述涡轮分子泵 11可以用油扩散泵代替，也可以用低温冷凝泵代替，在使用低温冷凝泵时，溅射离子泵12 和阀门10可以取消；所述涡轮分子泵11和溅射离子泵12分别通过超高真本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有双真空密封结构的渗透气体取样装置，包括真空室（２５）、气体室（３７）、真空室法兰（２６）、气体室法兰（３６）和被测阻隔材料薄膜或薄片（２９），其特征在于： ①所述真空室法兰（２６）设置有内、外侧密封圈（２８、２７），所述真空室法兰（２６）和所述气体室法兰（３６）通过连接螺栓（３５）连接，并把被测阻隔材料薄膜或薄片（２９）密封在所述真空室和气体室之间； ②所述真空室法兰（２６）上设置有真空沟道（３１），所述真空沟道（３１）设置在内、外密封圈（２８、２７）之间； ③所述真空沟道（３１）与抽气管道（３２）、真空阀门（３３）和真空泵（３４）联通。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李军建，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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