模拟PEM燃料电池环境下质子交换膜损伤研究

该文研究在模拟燃料电池环境下的质子交换膜（PEM）材料的损伤情况。选用2种溶液模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）环境,一种是接近燃料电池实际运行环境溶液,称为正规溶液（RS）,另一种则为加速试样老化的加速持久性（ADT）溶液。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）技术对老化试样表面的化学成分变化进行研究;同时,采用机械拉伸性能试验对老化前后试样进行研究。试验结果表明,在模拟PEMFC环境下,随着老化时间的增加,试样表面分子结构和化学成分发生明显变化,抗拉强度和断裂伸长率降低,试样材料损伤加剧。     

模拟PEM燃料电池环境下垫片材料的化学损伤研究

对暴露在模拟质子交换膜(PEM)燃料电池环境下的硅橡胶弹性体垫片材料的化学损伤情况进行探究。采用平衡溶胀法测定试样暴露在模拟PEM燃料电池环境下交联密度的变化情况。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对老化试样表面的化学成分进行研究。实验结果表明,试样在加速持久性实验(ADT)溶液中交联密度明显降低,在常规(RS)溶液中变化不明显。ATR-FTIR和XPS实验结果表明,在模拟燃料电池环境下,试样表面分子结构随暴露时间发生明显变化,试样表面化学损伤加剧。材料的化学损伤主要表现为硅橡胶主链的断裂和高分子交联区的水解。