GB/T 20042.7-2014 燃料电池炭纸特性测试与拉伸强度测定方法

炭纸作为燃料电池中不可或缺的材料，需要经过一系列严格的测试，以确保其适用于实际应用。在GB/T 20042.7-2014标准中，涉及炭纸的特性测试方法包括厚度均匀性测试、电阻测试、机械强度测试、透气率测试、孔隙率测试、表观密度测试、面密度测试和粗糙度测试等。这些测试能够全面评估炭纸的性能，特别是其在高负荷条件下的稳定性和可靠性。本文由三泉中石将重点介绍标准中的拉伸强度测试方法。

拉伸强度是衡量炭纸机械性能的重要指标之一。它反映了炭纸在受力作用下，承受最大拉伸负荷的能力，对于保证气体扩散层的结构稳定性至关重要。

1.样品准备

（1）按照GB/T 1040.3-2006标准的规定，将炭纸样品裁剪成纵向和横向两种方向（如样品无方向性，任意选择一个方向）长条形试样，尺寸为70mm x 10mm。

（2）使用长度测量仪测量每个试样的宽度(W)，并按照标准测量样品的平均厚度(d)。

2.试验设备

（1）拉伸强度测试使用三泉中石的XLW-500N电子拉力试验机，该设备能够精准测量材料的拉伸性能。设备的试验机夹具需具备良好的弹性和适当的摩擦力，以避免在测试过程中试样发生滑动或断裂不正。

（2）上下夹具的中心线应与试样受力方向平行，确保试样在受力过程中始终保持在同一平面内。

（3）夹具内应衬有橡胶等弹性材料，以避免夹持不当造成的样品断裂。

3.拉伸试验步骤

（1）将试样置于三泉中石的电子拉力试验机XLW-500N的两夹具之间，确保试样的厚度方向垂直于夹具。

（2）设置拉伸速度在10mm/min至100mm/min范围内。

（3）启动电子拉力试验机，进行拉伸测试，直到试样断裂。

（4）读取试样断裂时的最大负荷值。

（5）如果试样在距离标线±5mm范围内发生断裂，表明试样夹持不正，需舍弃该测试结果。

4.结果要求

（1）每个试验方向的样品应满足5次有效试验的要求。

（2）测试结果需满足标准规定的拉伸强度范围，以确保炭纸的结构强度足以支持燃料电池的高效运行。

炭纸的拉伸强度测试在燃料电池中的重要性

炭纸的拉伸强度是其作为气体扩散层在燃料电池中能否稳定工作的重要依据。只有经过严格的拉伸强度测试，才能确认炭纸是否具备足够的机械强度，以在高压、高温的工作环境中维持稳定性能。如果炭纸的拉伸强度不符合要求，可能导致燃料电池的气体扩散层失效，从而影响电池的整体性能和寿命。

三泉中石的XLW-500N电子拉力试验机，在进行炭纸拉伸强度测试时，具备高精度的传感器至关重要。电子拉力试验机，凭借其精准的力学测试能力，能够为炭纸的拉伸强度测试提供可靠保障。通过这款试验机，用户不仅可以确保测试结果的精确度，还能够提高测试的效率和数据的可靠性。

结语

炭纸作为燃料电池气体扩散层的关键材料，其性能直接关系到燃料电池的稳定性与寿命。因此，对炭纸进行拉伸强度测试是确保其在实际应用中可靠性的基础。三泉中石XLW-500N电子拉力试验机能够为炭纸等材料提供高精度的力学测试，帮助制造商确保产品质量，提高燃料电池的性能。