コベルコ科研・技術ノート
こべるにくす
Vol.34
No.62
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新技術・新製品のご紹介
新技術
腐食性ガス（NH3、H2S）のガス透過度試験
❶ 概要
カーボンニュートラル社会の実現に向け、各種技術の開発が活発となっています。クリーンエネルギーとしてのアンモニアや高容量かつ高効率な硫化物系全固体電池などもその一つです。これらアンモニアや、硫化物系全固体電池のトラブル発生時に電解質と水分が反応して発生する硫化水素は、いずれも腐食性が高く、実用化にあたり構成材料の耐久性やガスバリア性が課題です。このような背景の下、腐食性ガスの透過性評価が可能な、圧力センサ法によるガス透過試験設備を導入したので、紹介いたします。
❷ 特徴
- 1.NH3やH2Sなどの腐食性ガスでの透過試験が可能です。
- 2.小径(min.φ10mm)試料での試験が可能です。
※試料セルをカスタマイズ作製することで、お客様の多様な試料形状（Oリングなど）にも対応させていただきます。 - 3.高圧側は最大0.9MPaGまでの加圧試験が可能です。
❸ 主な仕様
【ガス透過度試験方法（圧力センサ法）】
| 試験温度 | ：RT～100℃（100℃以上はご相談ください） |
|---|---|
| 試験差圧 | ：0.1MPa ※高圧側を加圧することも可能です（最大0.9MPaG）。 |
| 試験ガス | ：NH3,H2S,H2,O2など ※その他ガス種も検討可能ですので、ご相談ください。 |
| 透過径 | ：約φ10mm、φ80mm（標準） ※JIS K7126-1:2006を参考にした試験方法となります。 |
図1ガス透過度試験のイメージ図（圧力センサ法）
図2試験装置外観
図3取得データの一例
【ガス透過度；圧力センサ法の算出式】
GTR（ガス透過度）=(Vc/R×T×A×Pu)×(dp/dt)
【ガス透過係数（ガス透過率）；圧力センサ法の算出式】
P（ガス透過係数）=GTR×d
出典：JIS K7126-1:2006
「プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法－
第1部：差圧法 附属書1」
GTR（ガス透過度）=(Vc/R×T×A×Pu)×(dp/dt)
| GTR | ：ガス透過度[mol/(m2・s・Pa)] |
|---|---|
| Vc | ：低圧側体積(1) |
| T | ：試験温度(K) |
| Pu | ：高圧側の圧力(Pa) |
| A | ：透過面積(m2) |
| dp/dt | ：単位時間における低圧側の圧力変化(Pa/s) |
| R | ：8.31×103[L・Pa/(K・mol)] |
【ガス透過係数（ガス透過率）；圧力センサ法の算出式】
P（ガス透過係数）=GTR×d
| P | ：ガス透過係数[mol・m/(m2・s・Pa)] |
|---|---|
| d | ：試験片の平均厚さ(m) |
出典：JIS K7126-1:2006
「プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法－
第1部：差圧法 附属書1」