この記事では、真の細孔サイズ制御とバブルポイントテストを理解する方法について説明します。
粉末焼結フィルターエレメントの調達と使用において、最も一般的であるにもかかわらず見落とされている問題の 1 つは次のとおりです。
公称定格≠実際のろ過精度。
多くのユーザーは、「5 μm」の焼結ステンレス鋼フィルターを購入したにもかかわらず、目に見える粒子が依然として下流に現れる、または圧力損失が予想よりもはるかに高いと報告しています。さらに悪いことに、重要なプロセスが製品の不適合、機器の詰まり、さらにはシャットダウンに見舞われることがあります。-
問題はどこにあるのでしょうか?多くの場合、答えは次の 2 つの概念にあります。絶対評価そしてバブルポイントテスト.
なぜ実際には「5μm」が「20μm」になるのでしょうか？
多くのメーカーは「5μm」を「5μm」と表記しています。公称定格.
公称評価は大まかに定義されています - 通常、メディアがキャプチャできることを意味しますほとんど特定のサイズの粒子（たとえば、90 ～ 98%）が含まれますが、すべてではありません。
濾過性能を本当に決定づけるのは、絶対評価、一般に保持される粒子直径として定義されます。99.9% 以上の効率.
粉末焼結フィルターは、金属粉末（316L、Ti など）を圧縮し、高温で焼結して作成されます。{0}それらの細孔構造は次のもので構成されています。3D 不規則に曲がりくねったチャネル。焼結制御が不十分だと、次のような問題が発生する可能性があります。
●広い粉体サイズ分布→微細孔と粗孔の共存
●不適切な焼結温度または時間 → 局所的な焼結過剰または焼結不足-または焼結不足-
●不均一な圧縮密度 → 不均一な気孔率分布
結果: 5 μm とマークされたフィルターは、実際には最大 20 μm の最大孔径を持つ可能性があります。
| タイプ | 定義基準 | 保持効率 | 代表的な試験方法 | 5μmをマークしたときの実測値 |
| 公称定格 | 曖昧（メーカーによって異なります） | 90–98% | 統一された基準がない | 10–20 μm |
| 絶対評価 | 厳格 (99.9% 以上) | 99.9%以上 | バブルポイント / チャレンジバクテリア |
5–7 μm |
公称定格と絶対定格の一般的な違い
真の毛穴サイズを正確に測定するにはどうすればよいですか? - バブルポイントテスト
業界で最も成熟していて直観的な非破壊的な方法は、{0}バブルポイントテスト.
に基づいています毛細管現象そしてヤング-ラプラス方程式:
どこ：
P=最大の細孔にガスを押し込むための最小圧力 (泡立ち点圧力)
= 試験液の表面張力
θ=接触角
D=最大細孔直径
手順:
表面張力が既知の液体でフィルターエレメントを完全に濡らします。ガス圧を徐々に上げていきます。最初の安定した気泡の流れが現れたときの圧力を記録します。
次に、最大細孔径要素が絶対評価要件を満たしているかどうかを判断します。
共通試験液パラメータ（20度）
| 試験液 | 表面張力(mN/m) | 適合する材質 | 特徴 |
| イソプロピルアルコール(IPA) | 21.7 | ステンレス鋼、Ti、Ni | 速乾性があり、広く使用されています |
| 過フッ素化液体 (例: FC-40) | 16–18 | オールメタル焼結材 | -残留物がなく、腐食が少ない |
| DI 水 + 0.1% 湿潤剤 | ~30 | ステンレス鋼 | 安全、低コスト |
修飾されたフィルターと非修飾されたフィルター: データの比較
2 つの 5 μm 絶対-定格焼結 SS フィルターのバブル ポイント データの測定
| パラメータ | 合格（メーカーA） | 不合格（メーカーB） |
| 主張された評価 | 5μm(絶対値) | 5μm(公称) |
| バブルポイント圧力 (IPA) | 1 4.5kPa以上 | 1.2kPa |
| 計算された最大細孔径 | 6.2μm以下 | ≈21.8 μm |
| 実際の保持効率（5μm粒子） | 99.95% | ~93% |
| 下流側粒子の状態 | 合格 | 目に見える汚染物質 |
注: IPA 表面張力=21.7 mN/m、接触角は 0 度と仮定されます。
最大細孔径の式: D=4 /P
回路図の説明 (手動でプロット可能):
◆図1: 適格フィルターのバブルポイント曲線 - は、約 4.5 kPa での圧力-流量曲線の明らかな変曲点です。
◆図2: 不適格なフィルター - の気流のバブルポイント曲線は 1.2 kPa で始まり、曲線は徐々に上昇し、大きな細孔の割合が高いことを示しています。
調達チームとエンジニアリングチームに対する 3 つの実践的な提案
契約で評価の定義を指定する
サプライヤーに対し、評価が名目的であるか絶対的なものであるかを明確に述べ、許容バブルポイント値に同意することを要求します。
バブルポイントテストレポートをリクエストする
各バッチまたは個々のフィルターには、単に記載されている孔径だけでなく、測定されたバブルポイント圧力が付属している必要があります。
簡単なオンサイト検証を実行する-
Wet the filter with IPA, slowly apply gas pressure, and observe the bubble point pressure. If it deviates >サプライヤーの主張の 30% が含まれるため、慎重に使用してください。
結論
粉末焼結フィルターエレメントの核となる価値は、安定した制御可能な細孔構造.
バブルポイントテストで検証されない限り、「5 μm」は 5 μm - を意味するものではありません。
専門メーカーとして、当社はフィルターエレメントを提供するだけではありません。私たちは配達します測定可能かつ検証可能な濾過精度.
フィルターの選択や品質に関する苦情でお困りの場合は、バブルポイントテストのご案内や無料サンプル評価サービスをご利用いただけますので、お気軽にお問い合わせください。
