气体渗透英文解释翻译、气体渗透的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 gas permeation

分词翻译：

气体的英语翻译：

gas
【化】 gas
【医】 gas; pneuma-; pneumato-

渗透的英语翻译：

filter; infiltrate; infiltration; interpenetrate; interpenetration; penetrate
penetration; perk; permeate; pervade; pervasion; saturation; sink; soak; sop
【计】 bleed-through; percolation
【化】 effusion; infiltration; osmosis
【医】 diosmosis; osmo-; osmose; osmosis; permeation

专业解析

气体渗透（Gas Permeation）指气体分子在浓度差、压力差或化学势梯度驱动下，穿透多孔介质或致密材料（如薄膜、隔层）的物理过程。该术语在化工、材料科学及环境工程中具有重要应用价值，其核心机制包含以下层面：

一、术语构成与英译解析

汉语释义
“气体”指物质的气态形式；“渗透”源于“渗”（缓慢进入）与“透”（穿透），描述物质穿过阻隔层的动态过程。

英语对应术语
Gas Permeation（标准译法）由 gas（气体）与 permeation（渗透）构成。Permeation 源自拉丁语 permeare（穿过），在工程语境中特指分子级穿透行为，区别于宏观流动（如 flow）。相关术语包括：
- Permeability（渗透率）：量化材料允许气体穿透的能力，单位为 Barrer（1 Barrer = 10⁻¹⁰ cm³·cm/cm²·s·cmHg）。
- Diffusion（扩散）：气体分子在材料内部的迁移过程，遵循菲克定律（Fick's Law）。

二、物理机制与驱动因素

气体渗透通过以下步骤实现：

吸附（Adsorption）：气体分子在材料表面富集（参考吸附等温模型如 Langmuir 方程）。
扩散（Diffusion）：分子在材料内部从高浓度向低浓度区域迁移，速率由扩散系数 D 决定：
$$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$

其中 J 为通量，C 为浓度，x 为扩散距离。

脱附（Desorption）：分子在材料另一侧释放。
驱动力包括：

分压差（ΔP）：工业分离膜的核心参数（如氢气纯化）。
浓度梯度（ΔC）：实验室扩散研究的基础条件。

三、应用场景与学科关联

膜分离技术
气体选择性渗透用于天然气脱碳（CO₂/CH₄分离）、富氧空气制备（O₂/N₂分离），渗透率与选择性为关键指标。

材料封装性能
在电子器件封装中，气体渗透率决定水汽阻隔能力（如 OLED 防氧化）。

地质与环境科学
页岩气开采依赖甲烷在微孔隙中的渗透行为，CO₂地质封存需评估岩层渗透稳定性。

权威参考来源

《传输现象》（Transport Phenomena）
Bird, R.B., et al. 阐述扩散理论及数学模型详见 Wiley 出版社

IUPAC 术语数据库
“Permeation” 定义与标准化单位访问 IUPAC Gold Book

《膜科学与技术》（Journal of Membrane Science）
气体分离膜性能表征方法综述期刊链接

ASTM D1434 标准
塑料薄膜气体渗透率测试国际标准 ASTM 官网

网络扩展解释

气体渗透是指气体分子在浓度差或压力差驱动下，通过多孔材料或半透膜的迁移过程。以下是综合多个权威来源的详细解释：

一、基本定义与机理

气体渗透包含三个核心步骤：

吸附：气体分子附着在材料表面；
扩散：分子在材料内部溶解并移动；
脱附：分子从材料另一侧释放。

该过程遵循菲克定律，即渗透通量（J）与扩散系数（D）和浓度梯度（dC/dx）成正比，公式为： $$ J = -D frac{dC}{dx} $$

二、关键公式与参数

根据真空技术场景的渗透速率公式： $$ Q = frac{K cdot A cdot Delta p^{1/j}}{h} $$

Q：渗透速率（单位时间气体量）
K：材料与气体的渗透系数
Δp：压力差（金属材料中j=2，非金属j=1）
h：材料厚度，A：接触面积

三、影响因素

材料特性：如膜厚度增加会降低渗透率，但可能增加电阻（如PEM电解槽中的质子交换膜）；
环境条件：温度升高会加快分子扩散，压力差直接影响渗透驱动力；
气体性质：氢气在非金属中以分子态扩散，而在金属中可能解离为原子态。

四、典型应用

气体分离装置：利用不同气体渗透率差异实现混合气体分离；
真空系统密封：防止外部气体渗入真空腔体；
氢能技术：PEM电解槽中需平衡渗透率与导电性。

五、扩展说明

在热力学中，气体渗透还涉及亨利定律（溶解度与压力关系）与扩散系数的耦合作用。例如在燃料电池中，氢气渗透过多会导致效率下降，需通过优化膜厚度（通常50-200μm）来平衡阻隔性与导电性。

如需更详细参数（如具体材料的K值表），可参考真空技术网和电解槽研究文献的原始数据。