質(zhì)子交換膜或聚合物電解質(zhì)膜(PEM)是一種半透膜，通常由離聚物制成并設(shè)計用于傳導(dǎo)質(zhì)子，同時充當(dāng)電子絕緣體和反應(yīng)物屏障，例如氧氣和氫氣。這是它們在結(jié)合到質(zhì)子交換膜燃料電池或質(zhì)子交換膜電解器的膜電極組件(MEA)中時的基本功能：分離反應(yīng)物和傳輸質(zhì)子，同時阻斷通過膜的直接電子通路。質(zhì)子交換膜可以由純聚合物膜或復(fù)合膜制成，其中其他材料嵌入聚合物基質(zhì)中。最常見和市售的PEM材料之一是杜邦公司的產(chǎn)品氟聚合物(PFSA)Nafion。雖然Nafion是一種像聚四氟乙烯一樣具有全氟骨架的離聚物，但還有許多其他結(jié)構(gòu)基序可用于制造用于質(zhì)子交換膜的離聚物。許多使用聚芳烴聚合物，而其他使用部分氟化聚合物。質(zhì)子交換膜的主要特點是質(zhì)子電導(dǎo)率(σ)、甲醇滲透率(P)和熱穩(wěn)定性。質(zhì)子交換膜燃料電池使用固體聚合物膜（薄塑料膜），當(dāng)它被水飽和時質(zhì)子可以透過，但它不傳導(dǎo)電子。

  氣體透過率測試：在恒定溫度和單位壓力差下,穩(wěn)定透過時,單位時間內(nèi)透過質(zhì)子交換膜試樣單位面積的氣體的體積。

   氣體透過系數(shù)：在恒定溫度和單位壓力差下，在穩(wěn)定透過時，單位時間內(nèi)透過試樣單位厚度、單位面積的氣體的體積。

   氣體阻隔就是指燃料電池質(zhì)子交換膜透氣率測試，可采用GTR-V3壓差法氣體滲透儀，適用于燃料電池質(zhì)子交換膜、各種塑料薄膜、復(fù)合膜、分離膜、橡膠、聚合物材料等產(chǎn)品在各種溫度條件下氣體透過率、擴散系數(shù)、溶解度系數(shù)、滲透系數(shù)的測定。采用真空壓差法測試原理，同時滿足三腔獨立測試。

測試方法

（1）將壓差法氣體滲透儀的高壓室和低壓室分離，把真空油脂均勻涂抹在低壓室試驗臺測試標(biāo)志線之外的區(qū)域。

（2）將按照要求裁切好的中速定性濾紙放置于低壓室試驗臺中央上方。

（3）將準(zhǔn)備好的膜樣品分別平整貼附于涂有油脂的低壓室試驗臺上,確保樣品與油脂接觸區(qū)域無氣泡產(chǎn)生。

（4）將高壓室與低壓室緊密閉合,開啟水浴循環(huán),溫度控制裝置設(shè)定溫度為23℃。

（5）開啟氣體滲透儀電源開關(guān)，打開儀器計算機操作軟件，運行安全氣體(氮氣或其他惰性氣體)置換過程，時間不低于600s。

（6）安全氣體置換結(jié)束后，切換閥門，通入高純氫氣，同時開啟真空泵,高壓室和低壓室同時抽空脫氣至10Pa以下。

（7）關(guān)閉隔斷閥,打開試驗氣瓶和氣源開關(guān)向高壓室充試驗氣體高壓室的氣體壓力應(yīng)在1.0x10Pa~1.1x105Pa范圍內(nèi)。壓力過高時,應(yīng)開啟隔斷閥排出。

（8）脫氣結(jié)束后,儀器自動關(guān)閉高、低壓室排氣閥，開始透氣試驗。

（9）剔除試驗開始的非線性滲透階段，記錄低壓室的壓力變化值A(chǔ)P和試驗時間t。

（10）繼續(xù)試驗直到在相同的時間間隔內(nèi)的低壓室壓力變化保持恒定，達(dá)到穩(wěn)定透過。至少取3個連續(xù)時間間隔的壓差值,求其算數(shù)平均值,以此計算該試樣的氣體透過率及氣體透過系數(shù)。

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