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        質子交換膜拉伸測試:方法和操作步驟解析

         更新時間:2023-12-02 點擊量:280

        質子交換膜燃料電池作為一種清潔高效的能源技術,以其低工作溫度、迅速啟動、高比功率、簡單結構和便捷操作等優勢成為電動汽車和固定發電站等領域的shou選能源方案。在質子交換膜燃料電池內部,質子交換膜扮演著關鍵的角色,為質子的遷移和輸送提供通道,使電子在陽極和陰極之間形成閉合回路,向外界提供穩定的電流。

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        質子交換膜的厚度僅為18-50微米,是一種極薄的膜片,同時也是電極活性物質(催化劑)的基底。其物理性能對整個燃料電池的性能和壽命都有著重要的影響。為了評估質子交換膜的機械性能,符合“GB/T 20042.3-2022"標準的拉伸與剝離測試被引入。

        本文科準測控小編將按照該標準要求,介紹質子交換膜的拉伸測試,探討其關鍵的力學性能參數,如楊氏模量和抗拉強度,以深入了解其在燃料電池中的表現。

        一、測試內容

        1、楊氏模量(衡量材料在受力時的彈性變形程度)

        了解其在負載和變形條件下的應變響應

        2、抗拉強度(衡量材料在拉伸加載下的最大承載能力)

        了解其在外部受力下的抵抗破壞性能

        二、測試原理

        質子交換膜拉伸測試通過施加逐漸增大的拉伸力,使用拉伸試驗機測量其應力-應變曲線,旨在評估其在外力下的楊氏模量和抗拉強度,揭示質子交換膜在力學性能方面的行為。

        三、測試標準

        GB/T 1040.3-2006塑料拉伸性能的測定第3部分:薄膜和薄片的試驗條件》

        GB/T20042.3-2022質子交換膜燃料電池第3部分:質子交換膜測試方法》

        四、測試儀器

        1、電子萬能試驗機

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        2、1 kN氣動夾具(斜紋夾面或貼膠鋁夾面)

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        3、試驗條件

        試驗溫度室溫20°C左右

        載荷傳感器10kN (0.5 )

        試驗夾具1 kN氣動夾具

        試驗速率200 mm/min

        五、測試流程

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        1、設備準備: 確保電子萬能試驗機和1kN氣動夾具已經準備就緒,夾具采用斜紋夾面,并設置氣壓為0.5 MPa。

        2、樣品準備: 切割質子交換膜試樣,其尺寸為長200 mm、寬25 mm、厚度0.064 mm,標距為70 mm。在MDTD方向各選取5根試樣。

        3、夾具安裝: 使用1kN氣動夾具,采用斜紋夾塊將質子交換膜試樣夾持,確保夾具穩固。

        4、試驗條件設置:將試驗溫度設定為室溫20°C左右,選擇10kN0.5級)載荷傳感器,設定試驗速率為200 mm/min。

        5、開始試驗: 使用電子萬能試驗機進行拉伸試驗,以標距70 mm為基準,以200 mm/min的橫梁位移速度進行斷裂試驗。記錄試驗過程中的拉伸力和試樣的伸長變形。

        6、數據采集: 實時記錄試驗過程中的拉伸力和試樣伸長的數據,以建立應力-應變曲線。

        7、結果分析: 根據試驗數據計算質子交換膜試樣的楊氏模量和抗拉強度,分析其在受力下的彈性特性和最大承載能力。

        8、實驗結束: 完成試驗后,進行數據整理和分析,得出測試結果,并根據需要進行進一步的實驗或調整測試條件。


        以上就是小編介紹的質子交換膜拉伸測試的內容了,希望可以給大家帶來幫助!如果您還想了解更多關于質子交換膜使用方法、處理方法、作用原理,電子萬能試驗機使用方法和用途和等問題,歡迎您關注我們,也可以給我們私信和留言,科準測控技術團隊為您免費解答!



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