質(zhì)子交換膜（PEM）是燃料電池的核心組成部分，它在燃料電池中起到質(zhì)子傳導(dǎo)的作用，使得質(zhì)子從陽(yáng)極通過(guò)膜到達(dá)陰極，與外電路的電子轉(zhuǎn)移共同形成電流，從而驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。因此，質(zhì)子交換膜的性能直接影響燃料電池的效率和穩(wěn)定性，特別是拉伸性能，它決定了膜在使用過(guò)程中是否會(huì)因拉伸過(guò)度或機(jī)械應(yīng)力而破裂。

為了確保質(zhì)子交換膜在燃料電池中能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，必須對(duì)其拉伸性能進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試。濟(jì)南三泉中石以下將依據(jù)GB/T 20042.3-2022《質(zhì)子交換膜燃料電池 第3部分：質(zhì)子交換膜測(cè)試方法》，詳細(xì)介紹質(zhì)子交換膜的拉伸性能測(cè)試方法。

一、拉伸性能的定義

拉伸強(qiáng)度：拉伸強(qiáng)度指在給定的溫度、濕度和拉伸速度下，標(biāo)準(zhǔn)膜試樣上施加拉伸力，試樣斷裂前所承受的最大拉伸力與試樣橫截面積的比值。它是衡量質(zhì)子交換膜抗拉伸能力的關(guān)鍵指標(biāo)。

斷裂拉伸應(yīng)變：斷裂拉伸應(yīng)變是試樣發(fā)生斷裂時(shí)，原始標(biāo)距單位長(zhǎng)度的增量。這個(gè)指標(biāo)可以用來(lái)衡量膜在拉伸過(guò)程中是否會(huì)發(fā)生脆性斷裂。

180°剝離強(qiáng)度：180°剝離強(qiáng)度是在剝離角度為180°的條件下，測(cè)試樣條以一定速度連續(xù)剝離時(shí)所需要的載荷。該指標(biāo)用于評(píng)估質(zhì)子交換膜在與其他材料（如電池組件）粘結(jié)時(shí)的粘附強(qiáng)度。

二、測(cè)試儀器

可使用測(cè)試儀器：三泉中石的DLS-07質(zhì)子交換膜拉伸強(qiáng)度測(cè)試儀。

卡尺：用于測(cè)試膜的長(zhǎng)度和寬度，精度要求不低于0.02mm，確保準(zhǔn)確測(cè)量膜的各項(xiàng)尺寸。

樣品制備：樣品應(yīng)根據(jù)GB/T 1040.3-2006規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)裁切方法裁成一定尺寸的啞鈴形或長(zhǎng)條形狀。樣品邊緣應(yīng)平滑、無(wú)缺口，必要時(shí)可使用低倍放大鏡檢查，剔除邊緣有缺陷的樣品；每個(gè)試驗(yàn)方向應(yīng)為一組樣品，確保每組樣品的數(shù)目能滿足至少3次有效試驗(yàn)的要求。

樣品調(diào)節(jié)：

樣品應(yīng)在溫度為23℃±2℃，相對(duì)濕度為50%±5%的恒溫恒濕條件下放置至少4小時(shí)，以保證樣品的狀態(tài)調(diào)節(jié)達(dá)到測(cè)試要求。

四、測(cè)試方法

1.樣品厚度和寬度測(cè)量：測(cè)量樣品的厚度和寬度時(shí)，需確保每個(gè)樣品在標(biāo)距內(nèi)測(cè)量3個(gè)點(diǎn)，取其平均值。厚度測(cè)量的精度為±0.2%，寬度測(cè)量的精度為±0.5%。

2.樣品安裝：將樣品固定在質(zhì)子交換膜拉伸強(qiáng)度測(cè)試儀的試驗(yàn)夾具中，確保樣品縱軸與夾具中心線對(duì)齊，并夾緊試樣。

3.拉伸試驗(yàn)：質(zhì)子交換膜拉伸強(qiáng)度測(cè)試儀測(cè)定拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率時(shí)，拉伸速度可以在50mm/min至200mm/min范圍內(nèi)選擇，根據(jù)不同的拉伸速度，采用單獨(dú)的試樣進(jìn)行測(cè)試；若要測(cè)定彈性模量，試驗(yàn)速度應(yīng)選擇使應(yīng)變速率接近每分鐘1%標(biāo)距。

4.斷裂判斷：樣品斷裂后，應(yīng)讀取相應(yīng)的負(fù)荷值。如果樣品斷裂發(fā)生在標(biāo)線以外的區(qū)域，則該次試驗(yàn)無(wú)效，需要重新進(jìn)行。

五、三泉中石的全套解決方案

為確保質(zhì)子交換膜在燃料電池中的優(yōu)異性能，三泉中石提供了專業(yè)的測(cè)試設(shè)備和全套解決方案，包括精密的質(zhì)子交換膜拉伸強(qiáng)度測(cè)試儀（如DLS-07），幫助企業(yè)嚴(yán)格控制膜的拉伸性能，確保膜的質(zhì)量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。