[PDF] GB/T 20042.3-2009 - 自动发货. 英文版
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| GB/T 20042.3-2009 | 210 | GB/T 20042.3-2009 | 9秒内发货PDF | 质子交换膜燃料电池 第3部分：质子交换膜测试方法 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 20042.3-2009 (GB/T20042.3-2009) |
| 中文名称 | 质子交换膜燃料电池 第3部分：质子交换膜测试方法 |
| 英文名称 | Proton exchange membrane fuel cell -- Part 3: Test method for proton exchange membrane |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | K82 |
| 国际标准分类 | 27.070 |
| 字数估计 | 16,152 |
| 发布日期 | 2009-04-21 |
| 实施日期 | 2009-11-01 |
| 引用标准 | GB/T 1040.3-2006; GB/T 1462-2005; GB/T 6672-2001; GB/T 20042.1 |
| 标准依据 | 中华人民共和国国家标准批准发布公告2009年第6号(总第146号) |
| 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 |
| 范围 | GB/T 20042的本部分规定了质子交换膜燃料电池用质子交换膜测试方法的术语和定义、厚度均匀性测试、质子传导率测试、离子交换当量测试、透气率测试、拉伸性能测试、溶胀率测试和吸水率测试等。本部分适用于各种类型的质子交换膜。 |
GB/T 20042.3-2009: 质子交换膜燃料电池 第3部分：质子交换膜测试方法
GB/T 20042.3-2009 英文名称: Proton exchange membrane fuel cell -- Part 3: Test method for proton exchange membrane
中华人民共和国国家标准
GB/T ２００４２．３-２００９
质子交换膜燃料电池
第３部分：质子交换膜测试方法
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前 言
GB/T ２００４２《质子交换膜燃料电池》分为六个部分：
---第１部分：术语；
---第２部分：电池堆通用技术条件；
---第３部分：质子交换膜测试方法；
---第４部分：电催化剂测试方法；
---第５部分：膜电极测试方法；
---第６部分：双极板测试方法。
本部分为GB/T ２００４２的第３部分。
本部分的附录Ａ和附录Ｂ均为资料性附录。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国燃料电池标准化技术委员会（ＳＡＣ/TＣ３４２）归口。
本部分负责起草单位：中国科学院大连化学物理研究所。
本部分参加起草单位：机械工业北京电工技术经济研究所。
本部分主要起草人：钟和香、张华民、王美日、张黛、邱艳玲、衣宝廉。
本部分为首次发布。
GB/T ２００４２．３-２００９
质子交换膜燃料电池
第３部分：质子交换膜测试方法
１ 范围
GB/T ２００４２的本部分规定了质子交换膜燃料电池用质子交换膜测试方法的术语和定义、厚度均
匀性测试、质子传导率测试、离子交换当量测试、透气率测试、拉伸性能测试、溶胀率测试和吸水率测
试等。
本部分适用于各种类型的质子交换膜。
２ 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T ２００４２的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文
件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成
协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本
部分。
４ 厚度均匀性测试
参照GB/T ６６７２-２００１中的方法进行测试。
４．１ 测试仪器
４．１．１ 测厚仪：精度为０．１μｍ，用于测试厚度为１０μｍ～２００μｍ的膜厚度。
４．１．２ 卡尺：精度为０．０１ｍｍ，用于测试膜的长度和宽度。
４．２ 样品制备
样品可以为正方形或圆形，有效面积至少为１００ｃｍ２。
样品应无折皱、缺陷和破损。
４．３ 测试方法
４．３．１ 样品在温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％条件下放置１２ｈ。
注：放置样品的恒温恒湿条件也可由供需双方协商确定。
４．３．２ 每次测量前应校准测厚仪的零点，且在每个试样测量后应重新检查其零点。
４．３．３ 测量时将测量头平缓放下，避免样品变形。测试过程测试头施加在样品表面的强度在
０．７Ｎ／ｃｍ２～２Ｎ／ｃｍ２ 之间选取。
注：测试过程测试头施加在样品表面的强度为１．７５Ｎ／ｃｍ２ 时，Ｄｕｐｏｎｔ公司ＮＲＥ２１２膜测试厚度为５３．５μｍ。
４．３．４ 在温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％的恒温恒湿环境中进行测试。每１００ｃｍ２ 样品的
测试点不少于９个，且均匀分布，测试点距离样品边缘应大于５ｍｍ。
４．４ 数据处理
样品的厚度均匀性用厚度最大值与最小值之差以及相对厚度偏差表示。
５ 质子传导率测试
５．１ 测试仪器
５．１．１ 测厚仪：精度不低于０．１μｍ，用于测试厚度为１０μｍ～２００μｍ的膜厚度。
５．１．２ 卡尺：精度不低于０．０１ｍｍ，用于测试膜的长度和宽度。
５．１．３ 电化学阻抗测试仪：阻抗频率范围为（１～５×１０６）Ｈｚ，扰动电压为１０ｍＶ。
５．１．４ 电导率测量池，见图１。膜样品两侧各放置一聚砜绝缘框作为端板，端板上开有一个方孔
（２ｃｍ×２ｃｍ），作为膜的有效测试面积，并可以使置于其中的膜与环境的温度、湿度保持一致；在一侧
端板内侧放置一块相同尺寸的不导电的塑料薄膜，作为样品的支撑物。并在该端板的两端镶嵌一个镀
金薄片和镀金电极导线，作为导电材料，与电化学阻抗测试仪连接。
５．２ 样品制备
截取一定尺寸的膜作为样品，在温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％的恒温恒湿条件下放置
４ｈ。
５．３ 测试方法
５．３．１ 在２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％的恒温恒湿条件下，利用测厚仪测量样品的厚度，取三点
５．３．２ 将样品固定在图１所示的电导率测量池中，并用扭矩扳手以３Ｎ·ｍ的扭矩将螺栓拧紧。然后
将电导率测量池置于温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％的恒温恒湿环境中。在频率范围为
（１～２×１０６）Ｈｚ、扰动电压１０ｍＶ条件下用电化学阻抗测试仪测得样品的阻抗谱图。
５．４ 数据处理
在测得的阻抗谱图中，从谱线的高频部分与实轴的交点读取样品的阻抗值（R），根据公式（４）计算
出样品的质子传导率。
６ 离子交换当量（EW）测试
６．１ 仪器与设备
６．１．１ 分析天平：精度为０．１ｍｇ。
６．１．２ 自动电位滴定仪：ｐＨ值精度不低于０．１。
６．２ 样品准备
取质量不低于０．５ｇ的样品，剪碎后将其置于真空度为０．１ＭＰａ、温度为８０℃的真空烘箱内干燥８ｈ。
６．３ 测试方法
６．３．１ 从烘箱中取出后，迅速用分析天平称量干膜的质量W。
６．３．２ 将样品放入密封的、装有饱和氯化钠溶液的试剂瓶中搅拌２４ｈ。
６．３．３ 用一定浓度（CＮａＯＨ）的ＮａＯＨ溶液利用自动电位滴定仪滴定至中性，记录消耗的ＮａＯＨ溶液的
体积犞ＮａＯＨ。
７ 透气率测试
７．１ 测试仪器
７．１．１ 气相色谱仪：检测最低限≥１００（１０-６ｍ３／ｍ３）。
７．１．２ 渗透池。
７．１．３ 透气率测试装置。
７．２ 样品制备
７．２．１ 按渗透池要求截取一定尺寸的方形或圆形送试材料作为样品。
７．２．２ 样品数应满足３次有效试验的要求。样品应无折皱、缺陷和破损。
７．３ 测试方法
７．３．１ 将样品夹在两块均具有气体进口和出口的不锈钢夹具之间，将其密封，使两侧形成气室，作为试
验渗透池。
７．３．２ 将渗透池按照图２所示的试验装置示意图安装在试验装置上。
７．３．３ 分别在气室的两侧通入温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％，压力为０．０５ＭＰａ的氧气
或氢气和惰性气体，使气室两侧的压力保持平衡。
７．３．４ 在测试所要求的温度、湿度和压力下稳定至少２ｈ，将惰性气体的出口通入气相色谱仪检测被
测气体的渗透量。
８ 拉伸性能测试
参照GB/T １０４０．３-２００６中的方法进行测试。
８．１ 仪器与设备
８．１．１ 试验机
任何能满足本部分试验要求的试验机均可。
８．１．２ 试验夹具
试验夹具不应引起试样在夹具处断裂。施加负荷时，应满足试样的纵轴与通过夹具中心线的拉伸
方向重合。
８．１．３ 测厚仪和卡尺
８．１．３．１ 测厚仪：精度不低于０．１μｍ，用于测试厚度为１０μｍ～２００μｍ的膜厚度。
８．１．３．２ 卡尺：精度不低于０．０１ｍｍ，用于测试膜的长度和宽度。
８．２ 样品制备
８．２．１ 样品应沿送试材料长度（ｘ向）和宽度（ｙ向）双向分别等间隔裁取，按GB/T １０４０．３-２００６裁成
一定尺寸的哑铃或长条形状。样品边缘应平滑无缺口，可用低倍放大镜检查缺口，舍去边缘有缺陷的
样品。
８．２．２ 样品按每个试验方向为一组，每组样品数应满足３次有效试验的要求。
８．２．３ 按样品尺寸要求准确打印或画出标线。此标线应对样品不产生任何影响。
８．２．４ 样品应在温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％的恒温恒湿条件下，放置时间至少４ｈ。放
置条件也可由相关双方商定。
８．３ 测试方法
８．３．１ 在温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％的恒温恒湿条件下，测量样品厚度。每个样品的
厚度及宽度应在标距内测量三点，取其平均值。厚度测量精确度为±０．２％，宽度测量精确度为±
０．５％。
８．３．２ 将样品置于试验夹具中，使样品纵轴与上、下夹具中心连线相重合，并将其夹紧。气动夹具的压
力值在０．３ＭＰａ～０．７ＭＰａ范围内选取。
８．３．３ 试验机的拉伸速度在５０ｍｍ／ｍｉｎ～２００ｍｍ／ｍｉｎ范围内选取。
８．３．４ 样品断裂后，读取相应的负荷值。若样品断裂在标线外的部位时，该次试验无效。
注：在温度为２５℃±２℃，相对湿度为５０％±５％的条件下，气动夹具的压力值为０．４ＭＰａ，拉伸速度为５０ｍｍ／
ｍｉｎ时，Ｄｕｐｏｎｔ公司ＮＲＥ２１２膜测试拉伸强度为３２．５ＭＰａ。
８．４ 数据处理
根据测出的拉伸曲线读取所需负荷及相应的膜厚度、宽度，根据公式（７）计算出膜的最大拉伸强度。
式中：
σ---膜的最大拉伸强度，单位为兆帕（ＭＰａ）；
犫---试样宽度，单位为毫米（ｍｍ）；
取３个样品为一组，计算出平均值作为试验结果。
９ 溶胀率测试
９．１ 测试仪器
９．１．１ 测厚仪：精度不低于０．１μｍ，用于测试厚度为１０μｍ～２００μｍ的膜厚度。
９．１．２ 卡尺：精度不低于０．０１ｍｍ，用于测试膜的长度和宽度。
９．１．３ 恒温水浴：温度控制精度为±０．２℃。
９．２ 样品制备
９．２．１ 截取一定尺寸的方形或圆形送试材料作为样品。
９．２．２ 样品数量至少为３个，应无折皱、缺陷和破损。
９．３ 测试方法
９．３．１ 用卡尺测量样品的初始长度和宽度，用测厚仪测试样品的厚度。
９．３．２ 将样品放入温度分别是２５℃±２℃和沸水温度１００℃±２℃恒温水浴中，保持时间至少为
３０ｍｉｎ。
９．３．３ 将样品平稳地从恒温水浴中取出，将其平铺于测量平台，并迅速测量其尺寸。
９．４ 数据处理
样品的溶胀率可以取线性的变化率、面积的变化率或体积的变化率表示。
１０ 吸水率测试
参照GB/T １４６２-２００５规定的方法。
１０．１ 概述
本部分规定了燃料......
英文网页English: GB/T 20042.3-2009
相关标准: GB/T 20042.5|GB/T 20042.7|GB/T 20042.6|GB/T 20042.7|GB/T 20042.3-2009|GB/T 20042.3|