GB∕T 20042.3質子交換(huan)膜(mo)測試(shi)方(fang)法(fa)

       質子交換(huan)膜(mo)是質子交換(huan)膜(mo)燃料電池的(de)核(he)心部件(jian)，在(zai)燃(ran)料電池內(nei)部(bu)，質子交換(huan)膜(mo)為質子的遷(qian)移和輸送提(ti)供(gong)通道(dao)，使(shi)得質子經過(guo)膜從陽極到達陰(yin)極，與外(wai)電路(lu)的電子轉移構成(cheng)回(hui)路(lu)，向外界(jie)提(ti)供(gong)電流，因此質子交換(huan)膜(mo)的性(xing)能(neng)對燃(ran)料電池的(de)性(xing)能(neng)起(qi)著非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)作用。質子交換(huan)膜(mo)的質量(liang)控制(zhi)是質子交換(huan)膜(mo)燃料電池生(sheng)產(chan)中的關鍵項(xiang)目，

  今(jin)天我們(men)普(pu)創工業科技和大(da)家了(le)解壹下(xia)《GB/T20042.3-2022質子交換(huan)膜(mo)燃料電池第(di)3部(bu)分:質子交換(huan)膜(mo)測試(shi)方(fang)法(fa)質子交換(huan)膜(mo)的檢(jian)測項(xiang)目和測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)。 

壹、力(li)學性(xing)能(neng)測試(shi)： 拉(la)伸強(qiang)度+180°剝離強(qiang)度測試(shi)

檢(jian)測儀(yi)器(qi)：ETT-AM電(dian)子拉力(li)試(shi)驗(yan)機

   1、 斷裂拉伸(shen)應(ying)變：  質子交換(huan)膜(mo)試(shi)樣發生斷裂時,原始(shi)標(biao)距單位長(chang)度的增量。

樣品制備與調節(jie)

    （1）質子交換(huan)膜(mo)樣品應沿送試(shi)材料縱向和橫(heng)向分別等間(jian)隔(ge)裁取，根據GB/T1040.3-2006規定的(de)方(fang)法(fa)裁成(cheng)壹定尺(chi)寸(cun)的(de)啞(ya)鈴或長(chang)條(tiao)形狀(zhuang)。樣品邊(bian)緣(yuan)應(ying)平(ping)滑(hua)無缺(que)口。

    （2）樣品按(an)每個(ge)試(shi)驗(yan)方向為壹組(zu),每組(zu)樣品數應滿足3次有(you)效(xiao)試(shi)驗(yan)的要(yao)求(qiu)。

    （3）按(an)樣品尺寸(cun)要(yao)求(qiu)準確打印(yin)或畫(hua)出(chu)標(biao)線(xian)。此標(biao)線(xian)應(ying)對樣品不(bu)產(chan)生任何(he)影(ying)響(xiang)。

    （4）質子交換(huan)膜(mo)樣品應在溫(wen)度為23℃+2℃，相對(dui)濕(shi)度為50%+5%的恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)條件(jian)下(xia)，放(fang)置(zhi)時間至(zhi)少(shao)4h。

   測試(shi)方(fang)法(fa)

    （1）在溫(wen)度為23℃+2℃,相對(dui)濕(shi)度為50%+5%的恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)條件(jian)下(xia)，測量樣品厚(hou)度。每個(ge)樣品的厚(hou)度及寬度應在標(biao)距內(nei)測(ce)量(liang)3點(dian)，取其(qi)平(ping)均值。厚(hou)度測量精(jing)確度為+0.2%，寬度測量精(jing)確度為士(shi)0.5%。

    （2）將質子交換(huan)膜(mo)樣品置於ETT-AM智(zhi)能(neng)電子拉力(li)試(shi)驗(yan)機夾(jia)具中,使(shi)樣品縱軸與(yu)上(shang)、下(xia)夾具中心連(lian)線(xian)相重(zhong)合(he)，並(bing)將其夾緊(jin)。

    （3）試(shi)驗(yan)速(su)度:測定拉(la)伸(shen)強(qiang)度和斷裂伸長(chang)率時，可以采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)的拉(la)伸速(su)度，在50mm/min~200mm/min範圍內(nei)選取。對(dui)於(yu)每種(zhong)拉(la)伸(shen)速(su)度,應分別適用單獨(du)的(de)試(shi)樣。

    （4）樣品斷裂後,讀(du)取相應(ying)的(de)負荷值(zhi)。若(ruo)樣品斷裂在標(biao)線(xian)以外(wai)的(de)部位時，該次(ci)試(shi)驗(yan)無效(xiao)。

  2、180°剝離強(qiang)度測試(shi)

1.試(shi)樣制備：

    質子交換(huan)膜(mo)試(shi)驗(yan)樣品呈長條(tiao)狀(zhuang),縱向兩(liang)邊(bian)平(ping)行，試(shi)樣寬度為15mm士(shi)0.1mm，長(chang)度不(bu)少於250mm;每組(zu)樣條不(bu)少於5條(tiao)。沿試(shi)樣方向將復合(he)層與基(ji)材預先(xian)剝離50mm,被(bei)剝(bo)開部(bu)分不(bu)應有(you)明(ming)顯損傷(shang)。

2.測試(shi)方(fang)法(fa)：

    此項(xiang)測試(shi)可(ke)采用ETT-AM拉(la)力試(shi)驗(yan)機，應(ying)使(shi)試(shi)樣的破(po)壞(huai)負載(zai)在滿標(biao)負荷的(de)15%~85%之(zhi)間(jian)。力(li)值示值誤(wu)差不(bu)應大(da)於(yu)1%。試(shi)驗(yan)機應(ying)以上(shang)升(sheng)速(su)度為300mm/min+10mm/min或合(he)適的速(su)度連(lian)續剝(bo)離，並(bing)能(neng)自(zi)動(dong)記錄有(you)關位移和負荷。

二(er)、氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)率測試(shi)： 氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)率：    在恒(heng)定溫(wen)度和單位壓力差下(xia),穩定透(tou)過(guo)時,單位時間內(nei)透(tou)過(guo)質子交換(huan)膜(mo)試(shi)樣單位面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)體(ti)的(de)體(ti)積(ji)。

    氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)系數：    在恒(heng)定溫(wen)度和單位壓力差下(xia)，在穩定透(tou)過(guo)時，單位時間內(nei)透(tou)過(guo)試(shi)樣單位厚(hou)度、單位面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)體(ti)的(de)體(ti)積(ji)。

檢(jian)測儀(yi)器(qi)：GTR-V3氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)率（壓差法(fa)）

測試(shi)方(fang)法(fa)：

    （1）將壓差法(fa)氣(qi)體(ti)滲(shen)透儀(yi)的(de)高(gao)壓室和低(di)壓室分離，把(ba)真空油脂均勻(yun)塗抹(mo)在低(di)壓室試(shi)驗(yan)臺測(ce)試(shi)標(biao)誌線(xian)之(zhi)外的區域。

    （2）將壹片按(an)照要(yao)求(qiu)裁切好的中速(su)定性(xing)濾紙放(fang)置(zhi)於低(di)壓室試(shi)驗(yan)臺中央空(kong)穴的正(zheng)上(shang)方(fang)。

    （3）將準備好的質子交換(huan)膜(mo)樣品分別平(ping)整(zheng)貼附(fu)於(yu)塗有(you)油脂(zhi)的(de)低(di)壓室試(shi)驗(yan)臺上(shang),確(que)保(bao)樣品與油脂(zhi)接(jie)觸區域無氣(qi)泡(pao)產(chan)生。

    （4）將高(gao)壓室與低(di)壓室緊(jin)密閉(bi)合(he),開啟(qi)水(shui)浴(yu)循環(huan),溫(wen)度控制裝置(zhi)設(she)定溫(wen)度為23℃。

    （5）開啟(qi)氣(qi)體(ti)滲(shen)透儀(yi)電(dian)源開關，打開儀(yi)器(qi)計(ji)算(suan)機操作軟(ruan)件(jian)，運(yun)行安(an)全氣(qi)體(ti)(氮氣(qi)或其(qi)他惰(duo)性(xing)氣(qi)體(ti))置(zhi)換(huan)過(guo)程，時間不(bu)低(di)於(yu)600s。

    （6）安(an)全氣(qi)體(ti)置(zhi)換(huan)結(jie)束(shu)後，切換閥門，通(tong)入(ru)高(gao)純(chun)氫(qing)氣(qi)，同(tong)時開啟(qi)真空泵(beng),高(gao)壓室和低(di)壓室同(tong)時抽空(kong)脫氣(qi)至(zhi)10Pa以下(xia)。

    （7）關閉隔斷閥(fa),打開試(shi)驗(yan)氣(qi)瓶(ping)和氣(qi)源開關向高(gao)壓室充(chong)試(shi)驗(yan)氣(qi)體(ti)高(gao)壓室的氣(qi)體(ti)壓力應在1.0x10Pa~1.1x105Pa範(fan)圍(wei)內(nei)。壓力過(guo)高(gao)時,應開啟(qi)隔(ge)斷閥(fa)排(pai)出。

    （8）脫氣(qi)結(jie)束(shu)後,儀(yi)器(qi)自(zi)動(dong)關閉高(gao)、低(di)壓室排氣(qi)閥(fa)，開始(shi)透(tou)氣(qi)試(shi)驗(yan)。

    （9）剔除試(shi)驗(yan)開始(shi)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)滲(shen)透階(jie)段，記錄低(di)壓室的壓力變化值AP和試(shi)驗(yan)時間t。

    （10）繼(ji)續(xu)試(shi)驗(yan)直到(dao)在(zai)相同(tong)的時間間(jian)隔(ge)內(nei)的(de)低(di)壓室壓力變化保持(chi)恒(heng)定，達到(dao)穩定透(tou)過(guo)。至少(shao)取3個(ge)連(lian)續時間間(jian)隔(ge)的壓差值,求其(qi)算(suan)數平均值,以此計(ji)算(suan)該試(shi)樣的氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)率及氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)系數。

  三、厚(hou)度均勻(yun)性(xing)測試(shi)：    質子交換(huan)膜(mo)的厚(hou)度均勻(yun)性(xing)測試(shi)

檢(jian)測儀(yi)器(qi)：PTT-03A厚(hou)度儀(yi)：

測(ce)試(shi)樣品可以為(wei)正(zheng)方形或圓形，有(you)效(xiao)面積(ji)至(zhi)少(shao)為(wei)100cm2樣品應無折皺(zhou)、缺(que)陷和破(po)損(sun)。在(zai)溫(wen)度為23℃士(shi)2℃,相對(dui)濕(shi)度為50%士(shi)5%條(tiao)件(jian)下(xia)放(fang)置(zhi)12h以上(shang)。

  測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)：

    （1）每次(ci)測(ce)量(liang)前應校準(zhun)測厚(hou)儀(yi)的(de)零(ling)點(dian),且在(zai)每個(ge)試(shi)樣測量(liang)後應(ying)重(zhong)新檢(jian)查(zha)其(qi)零(ling)點(dian)。

    （2）測量(liang)時將測量頭平緩(huan)放(fang)下(xia)，避免(mian)樣品變形。測(ce)試(shi)過(guo)程測(ce)試(shi)頭(tou)施(shi)加(jia)在(zai)樣品表(biao)面的(de)強(qiang)度在0.7N/cm2~2N/cm之間選取。

    （3）在(zai)溫(wen)度為23℃+2℃，相對(dui)濕(shi)度為50%+5%的恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕(shi)環(huan)境中進行測(ce)試(shi)。每100cm樣品的測試(shi)點(dian)不(bu)少於30個(ge)，且(qie)均勻(yun)分布(bu)。測試(shi)點(dian)距離樣品邊(bian)緣(yuan)應(ying)大(da)於(yu)5mm。每組(zu)樣品至少3個(ge)。

想(xiang)了(le)解更多(duo)詳(xiang)細(xi)資(zi)料請多(duo)多(duo)關註(zhu)我們(men)普(pu)創工業科技有(you)限公司(si)。