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　　氫燃料電池,，是質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）的一種類型,，是用質(zhì)子交換膜將陽(yáng)極氫氣和陰極氧氣的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng),，轉(zhuǎn)化為電能、熱能和其他反應(yīng)產(chǎn)物的發(fā)電裝置,，具有效率高,、環(huán)境友好的特點(diǎn)。

　　炭紙,，是氫燃料電池膜電極氣體擴(kuò)散層的常用材料,，承擔(dān)著支撐催化劑層，傳遞氫氣,、氧氣以及反應(yīng)產(chǎn)物的重任,。要求材料：1、具有適宜的孔隙分布以利于反應(yīng)氣體的傳導(dǎo),；2,、具有良好的強(qiáng)度以支撐催化層；3,、具有合適的厚度,，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)透氣、強(qiáng)支撐和低成本三方面兼顧,。

【碳紙的透氣性測(cè)試】

　　在適宜的孔隙率和孔分布情況下,，炭紙應(yīng)具有良好的透氣性。但由于技術(shù)與工藝的差異,，目前炭紙透氣性并沒有統(tǒng)一的指標(biāo)要求,，故目前大多企業(yè)參考《GB/T 20042.7-2014 質(zhì)子交換膜燃料電池 第7部分：炭紙?zhí)匦詼y(cè)試方法》，對(duì)炭紙材料的透氣性進(jìn)行自我評(píng)估,。

　　測(cè)試方面,，將炭紙樣品密封裝夾在透氣度儀的測(cè)試腔內(nèi)，使兩側(cè)形成密閉的氣室,，流入氣體,，使樣品兩側(cè)保持一定的壓力差，軟件自動(dòng)測(cè)定在壓力差作用下透過樣品的氣體體積流速,，通過計(jì)算獲得炭紙樣品的透氣率,。

　　根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，炭紙的透氣量一般較高，故應(yīng)選擇適合量程的儀器,。Labthink透氣度測(cè)試儀,，氣體體積流速測(cè)量范圍為0～30L/min，能滿足一般炭紙的透氣性能測(cè)定,。對(duì)于高透氣性的炭紙材料,，支持定制更寬測(cè)量范圍的儀器。透氣度測(cè)試儀的壓力差設(shè)定范圍為0～1000Pa,便于用戶靈活調(diào)整壓差設(shè)定,，從而獲得更加精準(zhǔn)的透氣率值,。儀器內(nèi)置了高精度電子氣流、氣壓傳感器,，便于精準(zhǔn)控制與監(jiān)測(cè)測(cè)試過程中氣流量和壓力變化,。

【拉伸強(qiáng)度】

　　炭紙必須具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，使其能夠獨(dú)立支撐催化劑層,，從而穩(wěn)定整個(gè)電極結(jié)構(gòu),。因此在新型炭紙的機(jī)械性能改善研究，以及在提升炭紙的導(dǎo)電率,、孔隙率,、疏水性等關(guān)鍵指標(biāo)的性能的同時(shí)，需時(shí)刻關(guān)注拉伸強(qiáng)度等性能數(shù)值的變化,。

　　根據(jù)《GB/T 20042.7-2014 質(zhì)子交換膜燃料電池 第7部分：炭紙?zhí)匦詼y(cè)試方法》的規(guī)定,，將炭紙裁取長(zhǎng)條型試樣，置于智能電子拉力機(jī)兩夾具中,，上,、下夾具的中心線應(yīng)與試樣受力的方向平行，且在受力過程中保持試樣在同一平面,。以10mm/min~100mm/min范圍內(nèi)的速度拉伸,。樣品斷裂后，儀器自動(dòng)計(jì)算樣品的拉伸強(qiáng)度值,。如有需要,，樣品按縱向和橫向分別取樣測(cè)試，以了解炭紙不同方向上的拉伸強(qiáng)度差異,。

【厚度均勻性】

　　以炭紙為主要材料構(gòu)成的氣體擴(kuò)散層,，厚度越薄越有利于傳導(dǎo)氣體、減小電阻,，但考慮到對(duì)催化劑層支撐的強(qiáng)度要求,，故應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境需要設(shè)計(jì)不同的厚度，并確保炭紙具有良好的厚度均勻性,。

　　根據(jù)GB/T 20042.3-2022規(guī)定,，厚度均勻性測(cè)試應(yīng)選用具有代表性的,、無折皺、缺陷,、破損的樣品制備為有效面積至少100cm2的樣品,。在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（23℃，50%RH）中,，利用接觸式測(cè)厚儀測(cè)試多個(gè)均勻分布點(diǎn)位的厚度值,，確保每個(gè)25cm2樣品不少于9個(gè)測(cè)試點(diǎn)。連續(xù)測(cè)試3片樣品,，自動(dòng)測(cè)得炭紙的平均厚度值，由此計(jì)算厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差,、厚度離散系數(shù)等值,。測(cè)試過程中，測(cè)厚儀的測(cè)量頭與樣品接觸要保持一定的壓強(qiáng),，一般推薦5 N/cm2,。

　　當(dāng)前，Labthink已與新能源行業(yè)眾多企事業(yè)單位以及科研院校攜手,，積極發(fā)揮在儀器研發(fā)制造和測(cè)試領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì),，聚焦燃料電池產(chǎn)業(yè)，開展深入合作,，共同推進(jìn)新能源行業(yè)的快速創(chuàng)新發(fā)展,。