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質子交換膜(PEM)作為質子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心組件,其力學性能直接影響燃料電池的性能、穩定性和耐久性。質子交換膜拉力試驗機通過模擬實際工況下的拉伸應力,對PEM的拉伸強度、斷裂伸長率、彈性模量等關鍵力學性能進行測試,為PEM的研發、生產和質量控制提供科學依據。
一、質子交換膜拉力試驗機試驗步驟
1.樣品制備
裁切方法:根據GB/T 1040.3-2006標準,將質子交換膜裁成啞鈴形或長條形試樣,邊緣平滑無缺口。
尺寸要求:
啞鈴形試樣:窄平行部分寬度為10mm±0.2mm,總長度≥150mm。
長條形試樣:寬度為15mm±0.1mm,長度不少于250mm。
狀態調節:將樣品置于恒溫恒濕箱(23℃±2℃,50%±5%RH)中至少4小時。
2.樣品安裝
厚度與寬度測量:在標距內測量樣品厚度和寬度,各取3點平均值。
夾具固定:將樣品固定在拉力試驗機夾具中,確??v軸與夾具中心線對齊,夾緊試樣。
3.參數設置
拉伸速度:
拉伸強度和斷裂伸長率測試:50mm/min至200mm/min(根據標準或需求選擇)。
彈性模量測試:應變速率接近每分鐘1%標距。
測試模式:選擇拉伸模式,設置力值范圍、位移范圍等參數。
4.開始測試
點擊“開始"按鈕,設備按照設定參數進行拉伸,直至樣品斷裂。
記錄拉伸過程中的負荷值和位移值。
斷裂判斷
樣品斷裂后,讀取最大負荷值。
若斷裂發生在標線以外區域,該次試驗無效,需重新測試。
5、數據處理與分析
計算指標
拉伸強度:最大拉伸力與試樣橫截面積的比值。
斷裂拉伸應變:原始標距單位長度的增量。
彈性模量:應力-應變曲線初始直線部分的斜率。