炭紙作為燃料電池中的材料，需要經(jīng)過一系列嚴(yán)格的測試，以確保其適用于實際應(yīng)用。在GB/T 20042.7-2014標(biāo)準(zhǔn)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(fù)荷條件下的穩(wěn)定性和可靠性。本文由三泉中石將重點介紹標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)之一。它反映了炭紙在受力作用下，承受最大拉伸負(fù)荷的能力，對于保證氣體擴(kuò)散層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性至關(guān)重要。

（1）按照GB/T 1040.3-2006標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)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(biāo)準(zhǔn)測量樣品的平均厚度(d)。

2.試驗設(shè)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(shè)備能夠精準(zhǔn)測量材料的拉伸性能。設(shè)備的試驗機夾具需具備良好的彈性和適當(dāng)?shù)哪Σ亮Γ员苊庠跍y試過程中試樣發(fā)生滑動或斷裂不正。

（2）上下夾具的中心線應(yīng)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(nèi)。

（3）夾具內(nèi)應(yīng)襯有橡膠等彈性材料，以避免夾持不當(dāng)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(shè)置拉伸速度在10mm/min至100mm/min范圍內(nèi)。

（3）啟動電子拉力試驗機，進(jìn)行拉伸測試，直到試樣斷裂。

（4）讀取試樣斷裂時的最大負(fù)荷值。

（5）如果試樣在距離標(biāo)線±5mm范圍內(nèi)發(fā)生斷裂，表明試樣夾持不正，需舍棄該測試結(jié)果。

4.結(jié)果要求

（1）每個試驗方向的樣品應(yīng)滿足5次有效試驗的要求。

（2）測試結(jié)果需滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拉伸強度范圍，以確保炭紙的結(jié)構(gòu)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(kuò)散層在燃料電池中能否穩(wěn)定工作的重要依據(jù)。只有經(jīng)過嚴(yán)格的拉伸強度測試，才能確認(rèn)炭紙是否具備足夠的機械強度，以在高壓、高溫的工作環(huán)境中維持穩(wěn)定性能。如果炭紙的拉伸強度不符合要求，可能導(dǎo)致燃料電池的氣體擴(kuò)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(jìn)行炭紙拉伸強度測試時，具備高精度的傳感器至關(guān)重要。電子拉力試驗機，憑借其精準(zhǔn)的力學(xué)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(jié)果的精確度，還能夠提高測試的效率和數(shù)據(jù)的可靠性。

結(jié)語