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燃料电池质子交换膜气体透过率测试仪GTR-G1

更新时间:2024-03-11      浏览次数:173

     氢能燃料电池质子交换膜是燃料电池的核心组件之一,具有传导质子、隔离电子和分隔氧化剂与还原剂的功能。它通常由全氟磺酸型质子交换膜或其他类型的聚合物电解质材料制成,具有优异的质子传导性能、化学稳定性和机械强度。


  质子交换膜作为PEMFC(质子交换膜燃料电池)的核心部件之一,它能够将阴极和阳极分隔开,阻止燃料(氢气)和氧化剂(氧气)直接混合发生化学反应。该作用可以用气体透过率来评价,气体透过率越高,则膜的气体阻隔性能越差,氢气和氧气接触越多,就会使得电池两极电势差越低,电池的开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)也就越低。


      燃料电池质子交换膜透气性测试用什么检测仪器?


      氢能燃料电池质子交换膜气体透过率测定仪GTR-G1(通用名称为气体透过率测试仪GTR-G1)是一种专门用于测量燃料电池质子交换膜透气率的设备。这种透气率测试对于评估燃料电池的性能和耐久性至关重要。该仪器基于压差法的测试原理,是一款专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪,也称为质子交换膜透气性测试仪、质子交换膜透气度测定仪等,适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过率、溶解度系数、扩散系数、渗透系数的测定。


质子交换膜气体透过率测试仪

质子交换膜气体透过率测试仪



      气体透过率测试仪主要参数

      测量范围(膜):0.1~50000cm3/m2·24h·0.1MPa(标配)

      分辨率:0.01m3/m2·24h·0.1MPa

      试样数量:1

      主传感器数量:1

      测试模式:单腔独立

      真空分辨率:0.1Pa

      真空度:<20Pa

      温控范围:5℃~95℃

      控温精度:±0.1℃

      气源压力:0.1 MPa~0.8 MPa

      试验气体:O₂、N₂、CO₂或者其它气体

      载气接口:Ф6

      真空管径:1/4"

      校正方式:标准膜校正、真空传感器外校

      样品厚度:≤3mm

      测试面积:Φ97mm

      主机尺寸:740mm (L)×415 mm (W)×430mm (H)

      电源:AC 220V 50Hz

      重量: 50Kg


      质子交换膜气体透过率测定仪GTR-G1符合并满足GBT 20042.3-2022《质子交换膜燃料电池 第3部分:质子交换膜测试方法》标准中对质子交换膜的“气体透过率"和“气体透过系数"指标的测试要求,可用于检测膜材的气体透过性能,也可用于检测材料的氢气透过率。执行GB/T 1038-2000、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS 7126-1、YBB 00082003等标准。



    

     质子交换膜透气性测试方法

    1、将压差法气体渗透仪的高压室和低压室分离,把真空油脂均匀涂抹在低压室试验台测试标志线之外的区域。

    2、将一片按照要求裁切好的中速定性滤纸放置于低压室试验台中央空穴的正上方。

    3、将准备好的样品分别平整贴附于涂有油脂的低压室试验台上,确保样品与油脂接触区域无气泡产生。

    4、将高压室与低压室紧密闭合,开启水浴循环,温度控制装置设定温度为23℃。

    5、开启气体渗透仪电源开关,打开仪器计算机操作软件,运行安全气体(氮气或其他惰性气体)置换过程,时间不低于600 s。

    6、安全气体 置换结束后,切换阀门,通人高纯氢气,同时开启真空泵,高压室和低压室同时抽空脱气至10 Pa以下。

    7、关闭隔断阀,打开试验气瓶和气源开关向高压室充试验气体,高压室的气体压力应在1.0X10* Pa~1.1X105Pa范围内。压力过高时,应开启隔断阀排出。

    8、脱气结束后,仪器自动关闭高、低压室排气阀,开始透气试验。

    9、剔除试验开始的非线性渗透阶段,记录低压室的压力变化值OP和试验时间t。

   10、继续试验直到在相同的时间间隔内的低压室压力变化保持恒定,达到稳定透过。至少取3个连续时间间隔的压差值,求其算数平均值,以此计算该试样的气体透过率及气体透过系数。


    

       氢能燃料电池质子交换膜气体透过率测定仪在燃料电池研发、生产和质量控制过程中具有广泛应用。通过测量质子交换膜的透气率,可以评估燃料电池的性能和耐久性,为燃料电池的进一步优化和改进提供重要依据。


  总之,氢能燃料电池质子交换膜气体透过率测定仪是一种高精度、高效率的测试设备,为燃料电池的研发和生产提供了重要的技术支持。


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