GB/T 20042.7-2014 燃料電池炭紙特性測試與拉伸強度測定方法

炭紙作為燃料電池中的材料，需要經過一系列嚴格的測試，以確保其適用于實際應用。在GB/T 20042.7-2014標準中，涉及炭紙的特性測試方法包括厚度均勻性測試、電阻測試、機械強度測試、透氣率測試、孔隙率測試、表觀密度測試、面密度測試和粗糙度測試等。這些測試能夠全面評估炭紙的性能，特別是其在高負荷條件下的穩定性和可靠性。本文由三泉中石將重點介紹標準中的拉伸強度測試方法。

拉伸強度是衡量炭紙機械性能的重要指標之一。它反映了炭紙在受力作用下，承受最大拉伸負荷的能力，對于保證氣體擴散層的結構穩定性至關重要。

（1）按照GB/T 1040.3-2006標準的規定，將炭紙樣品裁剪成縱向和橫向兩種方向（如樣品無方向性，任意選擇一個方向）長條形試樣，尺寸為70mm x 10mm。

（2）使用長度測量儀測量每個試樣的寬度(W)，并按照標準測量樣品的平均厚度(d)。

2.試驗設備

（1）拉伸強度測試使用三泉中石的XLW-500N電子拉力試驗機，該設備能夠精準測量材料的拉伸性能。設備的試驗機夾具需具備良好的彈性和適當的摩擦力，以避免在測試過程中試樣發生滑動或斷裂不正。

（2）上下夾具的中心線應與試樣受力方向平行，確保試樣在受力過程中始終保持在同一平面內。

（3）夾具內應襯有橡膠等彈性材料，以避免夾持不當造成的樣品斷裂。

3.拉伸試驗步驟

（1）將試樣置于三泉中石的電子拉力試驗機XLW-500N的兩夾具之間，確保試樣的厚度方向垂直于夾具。

（2）設置拉伸速度在10mm/min至100mm/min范圍內。

（3）啟動電子拉力試驗機，進行拉伸測試，直到試樣斷裂。

（4）讀取試樣斷裂時的最大負荷值。

（5）如果試樣在距離標線±5mm范圍內發生斷裂，表明試樣夾持不正，需舍棄該測試結果。

4.結果要求

（1）每個試驗方向的樣品應滿足5次有效試驗的要求。

（2）測試結果需滿足標準規定的拉伸強度范圍，以確保炭紙的結構強度足以支持燃料電池的高效運行。

炭紙的拉伸強度測試在燃料電池中的重要性

炭紙的拉伸強度是其作為氣體擴散層在燃料電池中能否穩定工作的重要依據。只有經過嚴格的拉伸強度測試，才能確認炭紙是否具備足夠的機械強度，以在高壓、高溫的工作環境中維持穩定性能。如果炭紙的拉伸強度不符合要求，可能導致燃料電池的氣體擴散層失效，從而影響電池的整體性能和壽命。

三泉中石的XLW-500N電子拉力試驗機，在進行炭紙拉伸強度測試時，具備高精度的傳感器至關重要。電子拉力試驗機，憑借其精準的力學測試能力，能夠為炭紙的拉伸強度測試提供可靠保障。通過這款試驗機，用戶不僅可以確保測試結果的精確度，還能夠提高測試的效率和數據的可靠性。

結語