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NB/T 42146-2018 锌溴液流电池 电极、隔膜、电解液测试方法.pdfNB/T421462018
d)逐渐增加压强,每增加0.05MPa,测量一次样品两端电压值,电压随压强的变化趋势示意图见 图3。 当前电压测量值与前一电压测量值的变化率不大于5%时,认为达到稳定电压值,记录此时电 压值为U,停止测试。
SH/T 3175-2013 固体工业硫磺储存输送设计规范5.2.2.3数据处理
按式(4)计算样品厚度方向的电阻率:
图3电极电阻率测试中电压随压强变化趋势示意图
式中: P.—电极在厚度方向的电阻率,单位为欧姆厘米(α2·cm); U,一一电压表示数,单位为毫伏(mV); 【—恒流源电流输出值,单位为毫安(mA); L—样品长度,单位为厘米(cm); W—样品宽度,单位为厘米(cm); d样品平均厚度,单位为厘米(cm)。 取3个有效样品为一组,计算出平均值作为试验结果。
5.2.3电极拉伸性能测试
5.2.3.1样品制备
按照以下步骤制备样品: a)样品沿测试材料长度(x向)和宽度(y向)双向分别等间距截取,按照GB/T1040.3的规定裁 成一定尺寸的哑铃或长条形状。样品边缘应平滑无缺口,可用低倍放大镜检查缺口,舍去边缘 有缺陷的样品。 b)样品按每个实验方向为一组,每组样品数应满足3次有效试验的要求。 c)按样品尺寸要求准确打印或画出标线。此标线应对样品不产生任何影响
5.2.3.2测试方法
按照以下步骤进行测试!
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b 将样品置于试验夹具中,使样品纵轴与上、下夹具中心连线相重合,并将其夹紧。气动夹具的 压强值在0.3MPa~0.7MPa范围内选取。 C 试验机的拉伸速率在5mm/min300mm/min范围内选取。 d) 随着拉伸速率的增加,试样所承受的载荷不断增加,样品断裂后,读取相应的负荷值及相应的 标线间伸长值。 若样品断裂在标线外的部分,该次试验无效。
5.2.3.3数据处理
在测出的拉伸曲线上读取所需的负荷及相应的电极厚度、宽度,根据式(5)计算出电极的拉 强度:
β。一一电极的拉伸强度,单位为兆帕(MPa) p最大负荷,单位为牛顿(N); 一一试样宽度,单位为毫米(mm); d 一试样平均厚度,单位为毫米(mm)。 b)根据试样断裂时标线间距离与原始标线间
β。一电极的拉伸强度,单位为兆帕(MPa); P—最大负荷,单位为牛顿(N); 一试样宽度,单位为毫米(mm); d 一试样平均厚度,单位为毫米(mm)。 b) 根据试样断裂时标线间距离与原始标线间距离差,按照式(6)计算断裂拉伸应变。
L。试样原始标线距离,单位为毫米(mm); L一一试样断裂时标线间距离,单位为毫米(mm) c)取3个有效样品为一组,计算出平均值作为试验结果
5.2.4电极弯曲变形量
5.2.4.1样品制备
羊品有效面积为10cm×10cm,样品数量不少于3个, 以保证得到3个有效值。 用方形边框夹具夹住待测样品。夹具及 可由供需双方共同协商确定,如图4所示
图4电极弯曲变形量测试夹具示意图
5.2.4.2测试方法
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测试装置可采用干燥器或其他可以密封的容器,避免溴向外界挥发。测试装置放置于通风环境中, 年按以下步骤进行试验: a) 配置3mol/L的溴化锌溶液和3mol/L的溴溶液。 b) 将两种溶液以1::1体积比混合,倒入测试装置中。 c) 将测试装置放置于水浴锅内加热,温度为50℃恒温。 d 将夹好的样品及其夹具一起放置在50℃的溶液中浸渍120h,然后取出,将样品表面冲洗干净 充分干燥。 e) 用目视法观察,选取5个翘曲最为明显的区域,每区域用高度规测量5个点,所有点取最大值 计算出弯曲变形量,其中选取边框的上表面作为测量的基准面。样品弯曲变形前后示意如图 所示。
5.2.4.3数据处理
电极的弯曲变形量按式(7)计算: ag =h+d 式中: αg电极的弯曲变形量,单位为毫米(mm); h一一最大变形高度(形变量小于d时,h为负值),单位为毫米(mm); d一一边框的厚度,单位为毫米(mm)。 取3个有效样品为一组,计算出平均值作为试验结果。
电极的弯曲变形量按式(7)计算: ag =h+d 式中: αg电极的弯曲变形量,单位为毫米(mm); h一一最大变形高度(形变量小于d时,h为负值),单位为毫米(mm); d一一边框的厚度,单位为毫米(mm)。 取3个有效样品为一组,计算出平均值作为试验结果
电极的弯曲变形量按式(7)计算:
5.3.1隔膜厚度均匀性测试
5.3.1.1样品制备
图5电极弯曲变形前后示意图
样品有效面积为10cm×10cm,样品数量不少于3个,以保证得到3个有效值。
5.3.1.2测试方法
量样品四角及中间部位不少于9个点的厚度,测量点分布均匀,且与样品边缘的距离应大于5mm 式方法应按照GB/T6672的规定。
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5.3.1.3数据处理
样品的厚度均匀性用厚度最大偏差以及厚度平均偏差表示。 a)隔膜平均厚度按式(8)计算:
Ad膜的厚度平均偏差: d,一某一点膜的厚度测量值,单位为毫米(mm); d膜的平均厚度,单位为毫米(mm)。 分别计算出膜厚度平均值a、厚度最大偏差Ad和平均偏差Adave 取3个有效样品为一组,计算出平均值作为试验结果
5.3.2隔膜拉伸性能测运
5.3.2.1样品制备
按照以下步骤制备样品: a)样品沿测试材料长度(x向)和宽度(y向)双向分别等间距截取,按照GB/T1040.3的规定裁 成一定尺寸的哑铃或长条形状。样品边缘应平滑无缺口,可用低倍放大镜检查缺口,舍去边缘 有缺陷的样品。 b 样品按每个试验方向为一组,每组样品数应满足3次有效试验的要求。 )按样品尺寸要求准确打印或画出标线。此标线应对样品不产生任何影响
5.3.2.2测试方法
按以下步骤进行测试: a)按照5.3.1测量并计算样品的平均厚度,记为d。 b)将样品置于试验夹具中,使样品纵轴与上、下夹具中心连线相重合,并将其夹紧。气动
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压强值在0.3MPa0.7MPa范围内选取。 c)试验机的拉伸速率在5mm/min~300mm/min范围内选取。 d 随着拉伸速率的增加,试样所承受的载荷不断增加,样品断裂后,读取相应的负荷值及相应的 标线间伸长值, 若样品断裂在标线外的部分,该次试验无效。
5.3.2.3数据处理
根据测出的拉伸曲线读取所需负荷及相应的膜厚度、宽度,根据式(11)计算出膜的拉伸强度:
式中: 一最大负荷,单位为牛顿(N); b试样宽度,单位为毫米(mm); d一试样厚度,单位为毫米(mm)。 根据试样断裂时标线间距离与原始标线间距
β膜的拉伸强度,单位为兆帕(MPa); 一最大负荷,单位为牛顿(N); b一一试样宽度,单位为毫米(mm); d一一试样厚度,单位为毫米(mm)。 根据试样断裂时标线间距离与原始标线间距离差,按照式(12)计算断裂拉伸应变。
L。一试样原始标线距离,单位为毫米(mm); L一一试样断裂时标线间距离,单位为毫米(mm)。 取3个有效样品为一组,计算出平均值作为试验结果
5.3.3隔膜电阻率测试
5.3.3.1样品制备
根据夹膜框的尺寸裁制隔膜样品,将裁好的样品放入电解液中浸泡20min。
5.3.3.2测试方法
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5.3.3.3数据处理
隔膜的电阻率按照式(13)计算:
5.3.4隔膜抗氧化性测试
5.3.4.1样品制备
按照5.2.2.1制备测试样品。
5.3.4.2测试方法
图6隔膜电阻率测试装置示意图
5.3.4.3数据处理
生测试按照式(14)计算
式中: S。拉伸强度方法测得的抗氧化系数; 溴水试剂处理后膜的拉伸强度,单位为兆帕(MPa)。
5.3.5溴传输速率测试
5.3.5.1样品制备
样品有效面积为10cm×10cm,样品数量不少于3个,以保证得到3个有效值。配制1000mL3m 化锌溶液和1000mL3mol/L溴化锌与0.3mol/L溴的混合溶液
5.3.5.2测试方法
按照以下步骤进行漠传输速率测试: a)溴传输速率测试装置按图7进行组装,包括两侧的循环管路、含溴电解液半池、隔膜及无溴电 解液半池,采用螺栓固定; b) 在溴传输速率测试装置的一侧加入所配制的1000mL3mol/L的溴化锌溶液,另一侧加入1000mL 3mol/L溴化锌与0.3mol/L溴的混合溶液; c)启动磁力泵; d)对两侧电解液进行取样,测试两侧浓度,直至两侧漠浓度一致时测试结束; e)间隔一定时间(如2h)对所取样品的溴浓度进行测试,见附录B。 注:取样时间间隔也可由供需双方协商确定。
5.3.5.3数据处理
溴传输速率按照公式(15)计算。
图7溴传输速率测试装置示意图
亮的室内目测样品,样品应表现为透明均匀,且
5.4.2电解液电导率测试
5.4.2.1样品准备
Br, 1000MB,Am
选用标准氯化钠溶液:c(NaCI)=0.01mol/L。必要时将标准溶液用蒸馏水加以稀释,各种浓度氯化 钠溶液的电导率见GB/T27503
5.4.2.2测试方法
按如下步骤进行电导率的测试: a)调节水浴温度为25℃,将装有待测液的烧杯放入水浴中,使待测液保持恒温; b)根据电导率仪说明书要求进行操作,将仪器预热、调零、校正,准备测量; c)将仪器电极插入待测液,待稳定后记录读数,之后取出电极; d) 重复 c) 步骤3 次。
5.4.2.3数据处理
5.4.3.1测试方法
5.4.3.2数据处理
DH计3次读数的平均值即为待测液的pH值
5.4.4溴络合能力测试
5.4.4.1样品准备
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配制电解液100mL,组成为:0.675mol/L的溴化锌溶液,0.8mol/L的季铵盐溶液。
5.4.4.2测试方法
按照如下步骤进行测试: a)在电解液中加入0.16mol的溴素; b)将电解液转移至分液漏斗后静置2h,电解液明显分为上下两层,下层为络合溴,上层为上清液, 通过分液漏斗将二者分离; c)测试上清液中溴的含量,测试方法见附录B。 注:溴素为纯度100%的液溴。溴素的添加量可由双方协商确定,
5.4.4.3数据处理
溴的络合能力按式(16)计算
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A.1电阻率变化测试方法
按照5.3.3.1制备测试样品。
测试隔膜电阻率变化进行抗氧化性评价,步骤如下: a)按照5.3.3.2,测试隔膜溴处理前的电阻率pi; b)将样品放置在装有饱和溴水的容器中恒温60℃密封,放置15d; c)取出待测样品,用电解液浸泡; d)按照5.3.3.2,测试隔膜经溴处理后的电阻率pz。
测试隔膜电阻率变化进行抗氧化性评价,步骤如下: a)按照5.3.3.2,测试隔膜溴处理前的电阻率pi; b)将样品放置在装有饱和溴水的容器中恒温60℃密封,放置15d; c)取出待测样品,用电解液浸泡; d)按照5.3.3.2,测试隔膜经溴处理后的电阻率p.
测试按照式(A.1)计算
式中: S。电阻率方法测得的抗氧化系数; P—溴水试剂处理前膜的电阻率,单位为欧姆厘米(2·cm); D 一溴水试剂处理后膜的电阻率,单位为欧姆厘米(2·cm)。
A.2质量变化测试方法
将隔膜裁成2cm×2cm的方形样片。
附录A (资料性附录) 隔膜抗氧化性测试
QCR 9229-2015 铁路给水排水工程施工机械配置技术规程s, = P=Px100% P
按照如下步骤进行测试: a)将样片放置烘箱内(70℃~80℃)烘干至前后两次称量质量差小于1mg,用天平称量其质量为 mo° b) 将烘干的膜片段放入烧杯中,加入饱和溴水,保证膜被完全浸没,将烧杯置于60℃水浴中加热, c) 恒温3h后,将膜取出,用去离子水冲洗膜样。 d)将冲洗干净的膜放入烘箱内(70℃~80℃)再次烘干至前后两次称量差小于1mg,用天平称量 其质量为m。
抗氧化性测试按照式(A.2)计算:
式中: 一质量变化法测得的氧化系数; mo 溴水处理前膜的质量,单位为克(g); 溴水处理后膜的质量,单位为克(g)
NB /T 42146 2018
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B.1绘制标准工作曲线
FZ/T 22007-2012 超高支精梳羊绒机织纱B.1.1标准溶液配制
B.1.2绘制标准曲线