氣體滲透英文解釋翻譯、氣體滲透的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 gas permeation

分詞翻譯：

氣體的英語翻譯：

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

滲透的英語翻譯：

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

專業解析

氣體滲透（Gas Permeation）指氣體分子在濃度差、壓力差或化學勢梯度驅動下，穿透多孔介質或緻密材料（如薄膜、隔層）的物理過程。該術語在化工、材料科學及環境工程中具有重要應用價值，其核心機制包含以下層面：

一、術語構成與英譯解析

漢語釋義
“氣體”指物質的氣态形式；“滲透”源于“滲”（緩慢進入）與“透”（穿透），描述物質穿過阻隔層的動态過程。

英語對應術語
Gas Permeation（标準譯法）由 gas（氣體）與 permeation（滲透）構成。Permeation 源自拉丁語 permeare（穿過），在工程語境中特指分子級穿透行為，區别于宏觀流動（如 flow）。相關術語包括：
- Permeability（滲透率）：量化材料允許氣體穿透的能力，單位為 Barrer（1 Barrer = 10⁻¹⁰ cm³·cm/cm²·s·cmHg）。
- Diffusion（擴散）：氣體分子在材料内部的遷移過程，遵循菲克定律（Fick's Law）。

二、物理機制與驅動因素

氣體滲透通過以下步驟實現：

吸附（Adsorption）：氣體分子在材料表面富集（參考吸附等溫模型如 Langmuir 方程）。
擴散（Diffusion）：分子在材料内部從高濃度向低濃度區域遷移，速率由擴散系數 D 決定：
$$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$

其中 J 為通量，C 為濃度，x 為擴散距離。

脫附（Desorption）：分子在材料另一側釋放。
驅動力包括：

分壓差（ΔP）：工業分離膜的核心參數（如氫氣純化）。
濃度梯度（ΔC）：實驗室擴散研究的基礎條件。

三、應用場景與學科關聯

膜分離技術
氣體選擇性滲透用于天然氣脫碳（CO₂/CH₄分離）、富氧空氣制備（O₂/N₂分離），滲透率與選擇性為關鍵指标。

材料封裝性能
在電子器件封裝中，氣體滲透率決定水汽阻隔能力（如 OLED 防氧化）。

地質與環境科學
頁岩氣開采依賴甲烷在微孔隙中的滲透行為，CO₂地質封存需評估岩層滲透穩定性。

權威參考來源

《傳輸現象》（Transport Phenomena）
Bird, R.B., et al. 闡述擴散理論及數學模型詳見 Wiley 出版社

IUPAC 術語數據庫
“Permeation” 定義與标準化單位訪問 IUPAC Gold Book

《膜科學與技術》（Journal of Membrane Science）
氣體分離膜性能表征方法綜述期刊鍊接

ASTM D1434 标準
塑料薄膜氣體滲透率測試國際标準 ASTM 官網

網絡擴展解釋

氣體滲透是指氣體分子在濃度差或壓力差驅動下，通過多孔材料或半透膜的遷移過程。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋：

一、基本定義與機理

氣體滲透包含三個核心步驟：

吸附：氣體分子附着在材料表面；
擴散：分子在材料内部溶解并移動；
脫附：分子從材料另一側釋放。

該過程遵循菲克定律，即滲透通量（J）與擴散系數（D）和濃度梯度（dC/dx）成正比，公式為： $$ J = -D frac{dC}{dx} $$

二、關鍵公式與參數

根據真空技術場景的滲透速率公式： $$ Q = frac{K cdot A cdot Delta p^{1/j}}{h} $$

Q：滲透速率（單位時間氣體量）
K：材料與氣體的滲透系數
Δp：壓力差（金屬材料中j=2，非金屬j=1）
h：材料厚度，A：接觸面積

三、影響因素

材料特性：如膜厚度增加會降低滲透率，但可能增加電阻（如PEM電解槽中的質子交換膜）；
環境條件：溫度升高會加快分子擴散，壓力差直接影響滲透驅動力；
氣體性質：氫氣在非金屬中以分子态擴散，而在金屬中可能解離為原子态。

四、典型應用

氣體分離裝置：利用不同氣體滲透率差異實現混合氣體分離；
真空系統密封：防止外部氣體滲入真空腔體；
氫能技術：PEM電解槽中需平衡滲透率與導電性。

五、擴展說明

在熱力學中，氣體滲透還涉及亨利定律（溶解度與壓力關系）與擴散系數的耦合作用。例如在燃料電池中，氫氣滲透過多會導緻效率下降，需通過優化膜厚度（通常50-200μm）來平衡阻隔性與導電性。

如需更詳細參數（如具體材料的K值表），可參考真空技術網和電解槽研究文獻的原始數據。