導讀:氫燃料電池主要由陽極、陰極、電解質和隔膜四部分組成,結構與一般的電池基本相同,不同的是后者的活性物質貯存在電池內部,導致電池的最大容量受限。而燃料電池的陽極和陰極本身并不包含活性物質,只作為催化元件使用,所以原則上只要氫氣和氧氣不斷輸入,氫燃料電池就能持續發電。
氫燃料電池在整個反應過程中的副產品只有熱量和水,不會對環境產生不利影響,是一種非常理想的清潔能源。
島津檢測儀器解決方案
一、X射線CT系統用于燃料電池分析方案
X射線透視裝置提供非破壞的方式觀察物體內部構造。它能夠有效地找到工業產品的失敗原因。通過這種便捷的非破壞方法,得到計算機斷層圖像和3D結構圖像,來觀察物體的內部結構、進行尺寸測量和密度檢測。這些裝置成為失效分析和質量控制的強大工具。
出類拔萃的畫質。更高的操作性
inspeXio SMX-225CT FPD HR PLus是一款高性能微焦點X射線CT系統,是采用島津自行研制的微焦點X射線發生器和大型高分辨率平板檢出器制造的儀器。
這款儀器的特點是檢出器動態范圍大,相當于1400萬像素的輸入分辨率,加之進一步改良過的高輸出微焦點X射線發生器,顛覆了“無法在高電壓輸出設備上獲得輕質材料的清晰對比度圖像”這一常識,能夠得到大視野范圍、高分辨率、高對比度的斷面圖像。此外,檢出器分辨率的提高配合高速演算處理系統HPCinspeXio,使演算速度得以進一步提升。
無論是正在研發的復合材料(GFRP、CFRTP),還是大型鋁合金壓鑄件產品,這款儀器能夠完成各種各樣所需要的研究、開發和檢查的實驗。
二、燃料電池用碳紙彎曲、剝離力學性能分析方案
碳紙,又稱為碳纖維紙,是質子交換膜燃料電池的專用材料,即氣體擴散層,主要作用是傳導電流,引導反應氣體從石墨板導流到觸煤層,并把反應水排除在觸煤層之外,是燃料電池膜電機組(MEA)中不可或缺的材料。
強度性能是碳紙的重要指標之一,具有較好強度的碳紙可為MEA的安裝帶來保障,同時穩定整個電極的結構,提高電池的壽命。對碳紙材料進行三點彎曲和剝離強度測試,可以有效檢驗碳紙強度,在碳紙材料的開發與規;a中能發揮極為重要的作用。
1)碳紙三點彎曲測試
本次測試中寬度為5mm,試樣平均厚度為0.18mm,參考《GB/T20042.7-2014質子交換膜然料電池第7部分碳紙特性測試方法》的部分要求和客戶的個性需要,碳紙三點彎曲試驗選擇了島津1KN塑料三點彎曲夾具,上下支輯半徑5mm,下跨距設定為60mm。根據碳紙輕薄脆弱的特點和客戶要求,設定預加載為0.01N,隨后以5mm/min 的速度開始加載直到載荷值掉落,測試結束后獲取斷裂點載荷,并通過編輯公式獲取抗彎強度。
2)碳紙180°剝離測試
剝離試樣碳紙本體厚度為0.18mm,寬度為10mm,根據碳紙本身特性和碳紙客戶要求,測試選用1KN氣動拉伸夾具來完成拉伸測試。上夾具夾住膠帶引出端,下夾具夾住基板下部。根據碳紙輕薄脆弱的特點,設定預加載為0.005kgf,然后以10mm/min,設定到膠帶從碳紙上完成剝離。其中剝離強度(kgf/cm)=剝離平均荷載(kgf)/剝離寬度(cm)。