之前有客户说,A家说的透气量500,B家说的透气量12,都说是自家ePTFE防水透气膜。真相是:两人都可能没错——A用的是cc/min/cm²@70mbar,B用的是 Gurley秒数,单位不同,数值方向都相反。
核心结论:透气量 = 单位压差下、单位时间内、透过单位面积膜的气体量。压差、时间、面积,三个条件缺一个,数字就是废的。
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一、定义与区分:透气量 vs 透气度
概念
定义
单位示例
透气量(Air Flow)
一定压差下、单位时间、单位面积透过的气体量
ml/min/cm²、CFM、L/m²/s
透气度(Air Permeance)
单位压差下的透气量(透气量÷压差)
L/m²/s/Pa
Gurley 值(间接法)
固定体积气体透过固定面积膜所需秒数
Sec(越小越透气)
完整表述应长这样:"在 70 mbar 压差下,透气量 500 ml/min/cm²"——压差、时间、面积、数值一个都不能少。
二、单位与标准全景(参考表)
测试方法 / 标准
测试条件
结果单位
数值方向
ASTM D737
38.3 cm² 测试头,压差 125 Pa
ft³/ft²/min(CFM)、cm³/cm²/s
越大越透气
ISO 9237
20 或 38.3 cm²,压差 100/200 Pa
mm/s、L/m²/s
越大越透气
行业惯用(压差法)
常为 70 mbar 或 1 kPa 等
ml/min/cm²、L/min/cm²
越大越透气
Gurley 法(ASTM D726)
100 ml 气体透过 0.1 in² 膜
秒(Sec)
越小越透气
⚠️ 陷阱:ASTM D737 的 125 Pa 与行业常见的 70 mbar(=7000 Pa)差了 56 倍压差。看数据第一件事:确认压差条件是否一致。
三、两种测试原理 + 环境条件
方法
原理
适用场景
定压式(最常用)
施加固定压差 ΔP,测流量 F,透气量=F÷面积
ASTM D737、ISO 9237,标准统一
定流量式
设定固定流量,测所需压差,压差越小越"通"
高致密膜、流量难测准的场合
Gurley 时间法
固定体积气体透过固定面积膜的秒数
膜材厂内部品控,需换算
测试环境:标准要求恒温恒湿(如 21±1 ℃、65±2 % RH),温湿度影响气体密度与膜材状态,偏离环境条件测出的数据不可直接比较。
四、透气量需求测算
估算思路:所需透气量 ≈ V × ΔP ÷(t × P₀),再除以有效透气面积得到单位面积值。默认用 TWS 耳机案例(2 mL 腔体、10 kPa、5 s、20 mm² 膜),绿色结果自动重算。
假设项
取值(可改)
腔体体积 V(mL)
2
允许压差 ΔP(kPa)
10
目标平衡时间 t(s)
5
有效透气面积 A(mm²)
20
所需总透气量(ml/min)
2.37 ml/min
单位面积透气量(ml/min/cm²)
11.85 ml/min/cm²
折算 @70 mbar(ml/min/cm²)
8.29 ml/min/cm²
⚠️ 简化模型(忽略温度变化与非线性),仅作量级参考;实际选型再留 2–3 倍余量,覆盖背胶遮挡、污染与老化衰减。
五、读透气量数据的四个坑
1. 压差条件不一致就比大小
125 Pa vs 70 mbar,数字不能直接比
2. 拿 Gurley 秒数当透气量报
数值方向相反,越小越好,别搞混
3. 只看初始值不看衰减
污染、背胶遮挡后透气量会掉,要保留率数据
4. 忽略测试面积差异
38.3 cm² 与 0.1 in² 测出的数值不同,换算后再对比
透气量完整表述 = 压差+时间+面积+数值;主流标准三套(ASTM D737 / ISO 9237 / Gurley);原理两类(定压式测流量、定流量式测压差);选型用 V×ΔP÷(t×P₀) 估算再留余量。
下一篇(9月3日):「MVTR水蒸气透过率:衡量防水膜透湿的关键指标」——它和透气量什么区别,正杯法、倒杯法怎么选。
正在选型或打样?回复「样片」,微尔斯新材料事业部免费寄样,附透气量匹配与压差平衡测算建议。
数据来源:部分信息来源于各大平台;标准原文以 ASTM D737 / ISO 9237 / ASTM D726 最新版本为准。本页结果随修改实时变化,仅供参考。
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