質(zhì)子交換膜燃料電池 第7部分：炭紙?zhí)匦詼y試方法 征求意見稿

4GB/T20042.7—XXXX質(zhì)子交換膜燃料電池第7部分：炭紙?zhí)匦詼y試方法本文件規(guī)定了質(zhì)子交換膜燃料電池炭紙?zhí)匦詼y試方法，其中包括術(shù)語和定義、厚度均勻性測試、電阻測試、機(jī)械強(qiáng)度測試、透氣率測試、孔隙率測試、體密度測試、面密度測試、表面粗糙度測試、導(dǎo)熱系數(shù)測試、靜態(tài)接觸角測試及耐久性測試的測試方法和測試報(bào)告。本文件適用于質(zhì)子交換膜燃料電池用炭紙，不涉及包含微孔層的氣體擴(kuò)散層。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1040.3-2006塑料拉伸性能的測定第3部分：薄膜和薄片的試驗(yàn)條件GB/T23144-2008紙和紙板靜態(tài)彎曲挺度的測定通用原理GB/T20042.1-2017質(zhì)子交換膜燃料電池第1部分：術(shù)語GB/T20042.5-2009質(zhì)子交換膜燃料電池第5部分：膜電極測試方法GB/T28816-2020燃料電池術(shù)語QB/T1671《紙與紙板物理性能試驗(yàn)專用沖切刀樣器具通用技術(shù)條件》GB/T3505-2000產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面結(jié)構(gòu)的述語、定義及參數(shù)SJ/T10314-1992直流四探針電阻率測試儀通用技術(shù)條件ASTMD5946使用水接觸角測量電暈處理聚合物薄膜的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（Standardtestmethodforcorona-treatedpolymerfilmsusingwatercontactanglemeasurements）3術(shù)語和定義GB/T20042.1-2017及GB/T28816-2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1垂直方向電阻率through-planeresistivity與炭紙表面垂直方向的電阻率。3.2平面方向電阻率in-planeresistivity炭紙平面方向的電阻率。5GB/T20042.7—XXXX3.3垂直方向透氣率through-planegaspermeability在恒定溫度下，單位壓差、單位時(shí)間氣體透過單位厚度、單位面積樣品上的氣體體積。注：垂直方向透氣率的單位為毫升毫米每平方厘米小時(shí)帕[mL·mm/(cm2·3.4孔隙率porosity炭紙孔隙體積占其總體積的百分率。3.5面密度areadensity炭紙質(zhì)量與表觀面積的比值。3.6體密度bulkdensity炭紙質(zhì)量與表觀體積的比值。3.7表面粗糙度surfaceroughness炭紙表面微小峰谷的微觀不平度。注1：通常用一個(gè)取樣長度L內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)到輪廓中線X絕對值的算術(shù)平均值（輪廓的算術(shù)平均偏差Ra）或用最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和（輪廓的最大高度Rz）來表示，單位為微米(μm）。注2：輪廓的中線（見示意圖1的X）包括輪廓的算術(shù)平均中線和輪廓的最小二乘中線兩種。輪廓的算術(shù)平均中線是圖1輪廓的中線及Ra示意圖3.8導(dǎo)熱系數(shù)thermalconductivity單位溫度差、單位面積、單位時(shí)間內(nèi)通過單位厚度炭紙的熱量。6GB/T20042.7—XXXX3.9彎曲挺度bendingstiffness炭紙?jiān)趶椥孕巫兎秶鷥?nèi)受力彎曲時(shí)所產(chǎn)生的單位阻力矩。通常，規(guī)定材料樣品在彎曲至15°時(shí)所需的阻力矩。3.10靜態(tài)接觸角staticcontactangle液體在炭紙表面形成液滴并達(dá)到平衡時(shí)，在氣液固三相交界點(diǎn)處做氣液界面的切線，該切線與固液交界線之間的夾角。注：靜態(tài)接觸角的單位是為度(°),測試方法見附錄F。3.11面電阻areaspecificresistance在規(guī)定的壓力條件下，炭紙的歐姆電阻乘以其有效面積。通常，使用1MPa下炭紙的歐姆電阻與有效面積的乘積作為面電阻。3.12耐久性durability在規(guī)定的測試條件下，炭紙經(jīng)過一定時(shí)間的耐久性測試后，相關(guān)指標(biāo)的變化率。），4符號本文件中使用的符號及含義與單位見表1，包括恰當(dāng)?shù)挠?jì)量單位。表1符號、定義與單位符號定義單位nmgLcpdμmdiμmσμmδρinρi7GB/T20042.7—XXXX符號定義單位GDρtRm儀器的測量值，即樣品垂直方向電阻、銅電極本體電阻和樣品與兩個(gè)電極間的接dμmrcmΩ·cm2RcmΩ·cm2SRm1d1μmRm2d2μmTsFbNFNLγ%dpiμmd0μmBdrbmL·mm/(cm2·hVsPsP08GB/T20042.7—XXXX符號定義單位ε%ρCFρ0ρsRaμmYiμmnsRaμmnaRzμmZpiμmZviμmRzμmSaμmSaμmSZμmSZμmλQJT1-T2KtsAm2μmηi%X0X19GB/T20042.7—XXXX5樣品及測試準(zhǔn)備5.1樣品準(zhǔn)備5.1.1尺寸為25cm2（5cm×5cm）的測試樣品數(shù)量不少于20個(gè)；尺寸為100cm2（10cm×10cm）的測試樣品數(shù)量不少于15個(gè)。樣品形狀、尺寸和數(shù)量也可由測試雙方協(xié)商決定。5.1.2樣品應(yīng)無褶皺、劃痕和破損。5.1.3樣品需在80℃條件下烘干2h。5.2測試準(zhǔn)備5.2.1對于每項(xiàng)試驗(yàn)來說，應(yīng)選擇符合精度要求的檢測儀器及設(shè)備，以便將測量誤差減到最小。5.2.2試驗(yàn)開始前，應(yīng)保持待測樣品清潔，并由測試方和材料制造商協(xié)商試驗(yàn)條件。如果沒有規(guī)定，應(yīng)參照附錄A和B中的試驗(yàn)條件要求和內(nèi)容進(jìn)行測試和記錄。5.2.3每一項(xiàng)測試至少測試3次（確保得到3個(gè)有效值）。5.2.4樣品從可重復(fù)的同一批次或不同批次中抽取。5.2.5如無特殊說明，測試環(huán)境的溫度為23±5℃。6測試儀器和器具本文件給出的試驗(yàn)方法使用的儀器和器具及其精度要求如下：——測厚儀：用于測量樣品的厚度，精度為±2μm；——長度測量儀：用于測量樣品的長度和寬度，精度為±0.02mm；——精密電子天平：用于測量樣品的質(zhì)量，精度為±0.1mg；——四探針電阻率測試儀：用于測試樣品平面方向的電阻率，精度為±0.1mΩ·cm；——低電阻測試儀：用于測試樣品的垂直方向電阻，精度為±0.01mΩ;——機(jī)械性能試驗(yàn)機(jī)：用于測試樣品的拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度，力精度為其量程±0.5%；——比重計(jì)：用于測量樣品的比重，精度為±0.002g/cm3；——表面粗糙度輪廓儀：精度為±0.1μm；——微壓差計(jì)：用于測試壓差，精度為±2Pa；——微量調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量，精度為其滿量程的±1%；——?dú)怏w流量計(jì)：用于測量氣體流量，精度為其滿量程的±1%；——挺度儀：能測定試樣挺度所規(guī)定的彎曲力或力矩的裝置，彎曲角度為15°±0.3°(或7.5°±0.3°)；標(biāo)稱的彎曲長度為50mm，儀器測量范圍至少為0.05~5mN·m；——導(dǎo)熱系數(shù)測試儀：用于測試樣品的導(dǎo)熱系數(shù)，垂直方向?qū)嵯禂?shù)測試所需儀器測量范圍至少為0.1W/（m·K）～10.0W/（m·K），精度為±0.1W/（m·K）；平面方向?qū)嵯禂?shù)所需儀器測量范圍至少為1W/（m·K）～50W/（m·K），精度至少為±0.5W/（m·K）——接觸角測試儀：用來測量樣品的接觸角，測量分辨率：0.1°,測定精度±1°。7厚度均勻性測試GB/T20042.7—XXXX7.1測試方法7.1.1每次測量前應(yīng)校準(zhǔn)測厚儀的零點(diǎn)，且在每組試樣測量后應(yīng)重新檢查其零點(diǎn)。7.1.2將測厚儀的測量頭平緩放下，避免樣品變形和破損，進(jìn)行測試，施加在樣品表面的測試壓強(qiáng)為25kPa，并將該壓強(qiáng)下的厚度作為樣品的初始厚度。7.1.3樣品尺寸不小于100cm2，測量點(diǎn)不少于25個(gè)，且測量點(diǎn)應(yīng)均勻分布。注：建議測量頭與測試樣品的接觸面積不小于1cm2,推薦接觸面積為2cm2。7.2數(shù)據(jù)處理7.2.1樣品的厚度均勻性用平均厚度、厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差和厚度離散系數(shù)表示。7.2.2平均厚度按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算：式中：——25kPa下，樣品的平均厚度，單位為微米(μmdi——25kPa下，某一點(diǎn)樣品的厚度測量值，單位為微米(μmn——測量數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。7.2.3厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差按公式（2）進(jìn)行計(jì)算：式中：σ——25kPa下，樣品的厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差，單位為微米(μm——25kPa下，樣品的平均厚度，單位為微米(μmdi——25kPa下，某一點(diǎn)樣品的厚度測量值，單位為微米(μmn——測量數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。7.2.4厚度離散系數(shù)按公式（3）進(jìn)行計(jì)算：式中：δ——離散系數(shù)，反映單位均值上的離散程度；σ——25kPa下，樣品的厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差，單位為微米(μm——25kPa下，樣品的平均厚度，單位為微米(μm）。取3個(gè)有效樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。8.1平面方向電阻率測試8.1.1測試方法GB/T20042.7—XXXX8.1.1.1利用長度測量儀測量樣品的長度和寬度。8.1.1.2依據(jù)第7章方法測量樣品的平均厚度。8.1.1.3測量前先校準(zhǔn)四探針電阻率測試儀的零點(diǎn)。8.1.1.4將樣品放置在儀器的測量臺(tái)上，將測試儀的測量頭輕輕放下，使探針接觸到樣品表面。8.1.1.5分別在樣品靠近邊緣和中心的至少5個(gè)不同部位進(jìn)行測量，并記錄測量值，其中樣品邊緣取樣位置應(yīng)滿足與探針之間的最近距離大于四倍探針間距。8.1.1.6根據(jù)樣品的形狀及厚度，查取相應(yīng)的校正系數(shù)，計(jì)算出樣品平面方向的電阻率。8.1.2數(shù)據(jù)處理按公式（4）計(jì)算平面方向的電阻率：pin=···················································(4)式中：pin——樣品平面方向的電阻率，單位為毫歐厘米（mΩ·cmpi——不同部位電阻率測量值，單位為毫歐厘米（mΩ·cmG——樣品厚度校正系數(shù)；D——樣品形狀校正系數(shù)；n——測試的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。8.2垂直方向電阻率測試8.2.1測試方法8.2.1.1將樣品裝在圖2所示測試裝置中的兩個(gè)測量電極之間，測量電極為金電極或鍍金的銅電極。8.2.1.2起始壓強(qiáng)設(shè)置為0.05MPa，壓強(qiáng)每增加0.05MPa，用低電阻測試儀測量兩電極之間的電阻值。不同壓強(qiáng)下的電阻值記錄為Rm。8.2.1.3當(dāng)電阻值在15秒內(nèi)變化率不大于5%時(shí)，即可停止測試并讀數(shù)。注1：推薦測量壓強(qiáng)范圍為0.05MPa～4.0MPa。GB/T20042.7—XXXX圖2垂直方向電阻測試示意圖注：樣品放置在兩塊電極之間，在電極兩側(cè)施加一定的壓強(qiáng)，通過記8.2.2數(shù)據(jù)處理按照公式（5）計(jì)算垂直方向的電阻率：式中：pt——樣品垂直方向的電阻率，單位為毫歐厘米（mΩ·cmRm——儀器的測量值，即樣品垂直方向電阻、電極本體電阻和樣品與兩個(gè)電極間的接觸電阻的總和，單位為毫歐（mΩ);S——樣品與兩個(gè)電極之間的接觸面積，單位為平方厘米（cm2Rc——兩個(gè)電極本體電阻、樣品與兩個(gè)電極間的接觸面電阻總和，單位為毫歐平方厘米（mΩ·cm2塊，Rc數(shù)值較小，也可以忽略，具體標(biāo)定見附錄C。d——試驗(yàn)壓強(qiáng)下樣品的厚度，單位為微米(μm）。取3個(gè)樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。8.3面電阻測試8.3.1測試方法8.3.1.1機(jī)械性能試驗(yàn)機(jī)在壓縮模式下工作，將樣品按照圖2所示放置在兩個(gè)測量電極之間。8.3.1.2壓強(qiáng)每增加0.05MPa，用低電阻測試儀測量兩電極之間的電阻值，記錄該壓強(qiáng)下的電阻值Rm，恒壓時(shí)間為15秒，測試目標(biāo)值根據(jù)測試雙方協(xié)商決定。8.3.2數(shù)據(jù)處理按照公式（6）計(jì)算樣品在垂直方向的面電阻rc：rc=Rm×S?Rc...................................................................(6)GB/T20042.7—XXXX式中：rc——待測樣品的面電阻，單位為毫歐平方厘米（mΩ·cm2Rm——儀器的測量值，即樣品垂直方向電阻、電極本體電阻和樣品與兩個(gè)電極間的接觸電阻的總和，單位為毫歐（mΩ);S——樣品與兩個(gè)測量電極之間的接觸面積，單位為平方厘米（cm2）。Rc——兩個(gè)電極本體電阻、樣品與兩個(gè)電極間的接觸面電阻總和，單位為毫歐平方厘米（mΩ·cm2注：Rc可以用同種材料，不同厚度的炭紙，通過公式（C.1）計(jì)算得到，見附錄C所示。本實(shí)驗(yàn)采用金電極或鍍每組樣品數(shù)量不少于三個(gè)，計(jì)算出算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。9機(jī)械強(qiáng)度測試9.1拉伸強(qiáng)度測試9.1.1測試方法9.1.1.1按照GB/T1040.3-2006的規(guī)定，將試樣分成縱向和橫向(沒有方向的樣品任意取一種方向)等間隔裁取一定尺寸（70mm×10mm）的長條形試樣。9.1.1.2依據(jù)第7章方法測量樣品的平均厚度。9.1.1.3采用長度測量儀測量每個(gè)試樣的寬度。9.1.1.4將試樣置于試驗(yàn)機(jī)的兩夾具中（如圖3所示）。試驗(yàn)機(jī)上、下夾具的中心線應(yīng)與試樣受力的方向平行，且在受力過程中保持試樣在同一平面。測試過程中，試樣不得在夾具內(nèi)滑動(dòng)，試驗(yàn)夾具也不應(yīng)引起試樣在夾具處斷裂。夾具應(yīng)內(nèi)襯橡膠之類的彈性材料。圖3試驗(yàn)在夾具中的位置9.1.1.5在機(jī)械性能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)。拉伸速率應(yīng)保持10mm/min。9.1.1.6樣品斷裂后，讀取相應(yīng)的負(fù)荷值。若試樣在標(biāo)線±5mm內(nèi)某處斷裂時(shí)，表示試樣夾持不正，該結(jié)果應(yīng)棄去不計(jì)。9.1.1.7樣品按每個(gè)試驗(yàn)方向?yàn)橐唤M，每組樣品數(shù)應(yīng)滿足5次有效試驗(yàn)的要求。GB/T20042.7—XXXX9.1.2數(shù)據(jù)處理根據(jù)讀取的斷裂最大負(fù)荷及相應(yīng)的樣品寬度，按照公式（7）計(jì)算樣品的拉伸強(qiáng)度：式中：Ts——樣品的拉伸強(qiáng)度，單位為兆帕（MPaFb——樣品斷開時(shí)記錄的負(fù)荷，單位為牛頓（NWcp——樣品的寬度，單位為厘米（cm——25kPa下，樣品的平均厚度，單位為微米(μm）。每批樣品取5個(gè)試樣為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。9.2壓縮特性測試9.2.1截取與試驗(yàn)機(jī)的平板夾具截面尺寸相同的送試材料作為樣品。9.2.2將樣品裝在兩塊光滑的平板夾具之間。測試過程中，在兩塊夾具的外側(cè)施加壓強(qiáng)，壓強(qiáng)每增加0.05MPa記錄一個(gè)夾具位移值和樣品的厚度dpi，直到測得的位移值與前一壓強(qiáng)下的測試位移值的變化率小于等于5％時(shí)，則認(rèn)為達(dá)到最小值，停止測試。9.2.3數(shù)據(jù)處理按公式（8）計(jì)算樣品的壓縮率：式中：y——一定壓強(qiáng)下壓縮率，單位為百分比（%）；dpi——一定壓強(qiáng)下的厚度，單位為微米(μmd0——樣品的初始厚度，即壓強(qiáng)為25kPa下時(shí)的厚度，單位為微米(μm取3個(gè)有效樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。10垂直方向透氣率測試10.1測試器具試驗(yàn)中使用的儀器要求如圖4：GB/T20042.7—XXXX6－壓差表；7－上夾具；8－樣品；9－下夾具圖4垂直方向透氣率測試裝置示意圖注：測試池由兩塊具有氣體進(jìn)口和出口及凹槽的不銹鋼板夾具組成，樣品放置在兩測試池在樣品的兩側(cè)流動(dòng)，從而可以維持樣品兩側(cè)保持一定的壓力差。進(jìn)氣流量主要通10.2測試方法-10.2.1依據(jù)第7章方法測量樣品的平均厚度d。10.2.2將樣品放置在兩片大小相同的中空邊框之間，邊框的中間孔尺寸為4cm×4cm，在一定溫度、壓力下制成邊緣不漏氣的樣品/邊框組件。組件壓制過程，保證樣品有效部分不變形、不破損。10.2.3將壓好的樣品/邊框組件裝入兩側(cè)帶有進(jìn)氣、出氣口的平板夾具之間，使兩側(cè)形成氣室，測試氣密性。兩個(gè)平板夾具均應(yīng)具有密封元件。10.2.4將沒有外漏的測試池，按照圖4所示的試驗(yàn)裝置示意圖安裝在試驗(yàn)裝置上。10.2.5調(diào)節(jié)微量調(diào)節(jié)閥，用微量壓差計(jì)控制一定的壓差，在室溫和一定的壓力差下穩(wěn)定至少5min，根據(jù)流量計(jì)示數(shù)，計(jì)算流速Vs、微量壓差計(jì)示數(shù)Ps。10.2.6將與10.2.3中相同大小的中空邊框壓制成測試組件，壓制條件同10.2.2。10.2.7按照10.2.4中方法組裝后進(jìn)行測試。在同10.2.5相同的流速Vs下，讀取空白樣品微量壓差計(jì)的示數(shù)P0，對測試結(jié)果進(jìn)行校正。10.3數(shù)據(jù)處理GB/T20042.7—XXXX用公式（9）計(jì)算樣品的垂直透氣率：式中：Vpe——樣品的透氣率，單位為毫升毫米每平方厘米小時(shí)帕[mL·mm/(cm2·h·Pa)]; Vs——在壓差（Ps?P0）下氣體通過樣品的體積流速，單位為毫升每分（mL/min——樣品的平均厚度，單位為微米(μmPs——測試樣品時(shí)，微量壓差計(jì)示數(shù)，單位為帕（PaP0——空白樣品的微量壓差計(jì)示數(shù)，單位為帕（Pa）。取3個(gè)有效樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。11孔隙率測試11.1測試方法11.1.1按5.1部分準(zhǔn)備樣品。11.1.2依據(jù)第7章方法測量樣品的平均厚度，利用長度測量儀測量樣品的長度（Lcp）和寬度（Wcp利用精密電子天平稱量樣品的質(zhì)量m。11.1.3將正庚烷和二溴乙烷配成一定體積比例的混合液，注入具塞量筒內(nèi)。11.1.4將樣品纖維剪碎，并用瑪瑙研缽碾壓粉碎至長度小于2mm，放入具塞量筒內(nèi)的混合液中，用玻璃棒攪拌，使纖維分散在混合液中，蓋上磨口塞，將其放入25℃±1℃的恒溫水浴里，具塞量筒的塞及頸部要露出水面。11.1.5觀察混合液，若纖維在混合液內(nèi)上浮或下沉，則需要相應(yīng)加入正庚烷或二溴乙烷，以調(diào)節(jié)混合液密度，直至纖維在混合液內(nèi)均勻懸浮。11.1.6將混合液靜置4h后，若纖維仍均勻分布于混合液內(nèi)，用比重計(jì)測量該溫度下混合液的密度，即為纖維的密度值(PCF)。11.2數(shù)據(jù)處理按照公式（10）計(jì)算樣品的孔隙率：×100%.............................................................式中：ε——樣品的孔隙率，單位為百分比（%）m——樣品的質(zhì)量，單位為克（gPCF——炭纖維的密度，單位為克每立方厘米（g/cm3Lcp——樣品的長度，單位為厘米（cmWcp——樣品的寬度，單位為厘米（cm——樣品的平均厚度，單位為微米(μm取3個(gè)有效樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。GB/T20042.7—XXXX12體密度測試12.1測試方法12.1.1使用精密電子天平稱量樣品的質(zhì)量m。12.1.2根據(jù)第7章方法測量樣品的平均厚度d。12.1.3用長度測量儀測量樣品的長度Lcp和寬度Wcp。12.2數(shù)據(jù)處理按照公式(11)計(jì)算樣品的體密度：..............................................................................式中：p0——樣品的體密度，單位為克每立方厘米（g/cm3m——樣品的質(zhì)量，單位為克（gLcp——樣品的長度，單位為厘米（cm）；Wcp——樣品的寬度，單位為厘米（cm——樣品在25kPa下的厚度，單位為微米(μm取3個(gè)有效樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。13面密度測試13.1測試方法13.1.1采用長度測量儀測量樣品的長度Lcp和寬度Wcp。13.1.2用精密電子天平稱量樣品的質(zhì)量m。13.2數(shù)據(jù)處理按照公式(12)計(jì)算樣品的面密度：............................................................................式中：ps——樣品面密度，單位為克每平方米（g/m2m——樣品質(zhì)量，單位為克（gLcp——樣品的表觀長度，單位為厘米（cmWcp——樣品的表觀寬度，單位為厘米（cm）；取3個(gè)樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。GB/T20042.7—XXXX14粗糙度測試14.1測試方法14.1.1按照5.1條準(zhǔn)備樣品。14.1.2將樣品放置于表面粗糙度輪廓儀的測試臺(tái)上。14.1.3通過粗糙度的等級確定取樣長度和行程長度，選取輪廓中線。14.1.4在一定取樣長度L內(nèi)，測試表面輪廓曲線，讀取曲線上各點(diǎn)到輪廓中線的距離yi。14.1.5在評定長度范圍內(nèi)，測出m個(gè)取樣長度L的粗糙度輪廓曲線，計(jì)算表面粗糙度。14.2數(shù)據(jù)處理14.2.1輪廓算術(shù)平均偏差按照公式(13)計(jì)算：.........................................................................式中：Ra——輪廓算術(shù)平均偏差，單位為微米(μmyi——輪廓上各點(diǎn)到輪廓中線縱坐標(biāo)絕對值，單位為微米(μmns——輪廓曲線上選取的數(shù)據(jù)點(diǎn)。14.2.2平均輪廓算術(shù)平均偏差按照公式(14)計(jì)算：.........................................................................式中：-——平均輪廓算術(shù)平均偏差，單位為微米(μmRa——第i個(gè)取樣長度內(nèi)的輪廓算術(shù)平均偏差，單位為微米(μmna——選取的取樣長度的個(gè)數(shù)。14.2.3輪廓的最大高度Rz按照公式（15）計(jì)算：Rz=max{zpi}+max{zvi}(15)式中：Rz——輪廓的最大高度，即最大輪廓峰高和最大輪廓谷深之和，單位為微米(μmzpi——最大輪廓峰高，輪廓最高點(diǎn)到中線的距離最大值，單位為微米(μmzvi——最大輪廓谷深，輪廓最低點(diǎn)到中線的距離最大值，單位為微米(μm）。14.2.4平均輪廓的最大高度按公式（16）計(jì)算：1Rz...........................................................................GB/T20042.7—XXXX式中：-——平均輪廓的最大高度，單位為微米(μmRz——第i個(gè)取樣長度內(nèi)的輪廓的最大高度，單位為微米(μmna——選取的取樣長度L的個(gè)數(shù)。取3個(gè)有效樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。15垂直方向?qū)嵯禂?shù)測試15.1測試儀器任何滿足條件的導(dǎo)熱系數(shù)測試儀均可。垂直方向?qū)嵯禂?shù)測試所需儀器范圍至少為0.5W/（m·K）~10.0W/（m·K精度為±0.1W/（m·K平面方向?qū)嵯禂?shù)所需儀器測量范圍至少為5W/（m·K）~50W/（m·K），精度至少為±0.5W/（m·K）。導(dǎo)熱系數(shù)采用導(dǎo)熱系數(shù)儀進(jìn)行測試，一般包括兩個(gè)等溫板裝置、一個(gè)或多個(gè)熱流傳感器和必要的環(huán)境條件控制設(shè)備組成，包括冷熱等溫面、熱流傳感器、試樣厚度測試儀和可控環(huán)境試驗(yàn)箱。溫差測量的不確定性應(yīng)處于實(shí)際溫差的±0.5%范圍之內(nèi)。傳感器準(zhǔn)確度為最小輸出的±0.5%圖5帶兩個(gè)熱流傳感器和一個(gè)試樣的裝置15.2測試方法15.2.1剪裁一定尺寸的炭紙作為樣品。樣品形狀和尺寸應(yīng)與加熱盤和冷卻盤的形狀和尺寸相同；樣品數(shù)量為5個(gè)（保證得到3個(gè)有效值應(yīng)無褶皺、劃痕和破損；樣品應(yīng)由可重復(fù)的統(tǒng)一批次或不同批次抽樣。用絕熱材料封閉試樣邊緣，從而將邊緣熱損失降低到可接受水平，環(huán)境溫度控制在25±2℃,利用長度測量儀測試待測樣品的尺寸，計(jì)算樣品的面積A。15.2.2利用測厚儀測量樣品的厚度。15.2.3用長度測量儀和測厚儀測量儀器散熱盤的直徑和厚度。15.2.4將n個(gè)樣品重疊后，放置在導(dǎo)熱系數(shù)測試儀中，緩慢施加1MPa壓強(qiáng)避免樣品損壞。樣品的表面應(yīng)與儀器的散熱盤緊密接觸。15.2.5操作儀器，在樣品厚度方向形成溫度的梯度分布。15.2.6設(shè)定加熱板的溫度為T2（70℃)和散熱板的溫度為T1（25℃),并測量熱量與時(shí)間等參數(shù)。15.3數(shù)據(jù)處理GB/T20042.7—XXXX按公式（17）計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)：λ=106×23）×t×A................................................................(17)式中：λ——導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開爾文[W/(m·K)]；Q——傳導(dǎo)的熱量，單位為焦(J)；3——1MPa下，樣品的平均厚度，單位為微米(μm)；n——樣品的個(gè)數(shù)；T2-T1——樣品上下表面的穩(wěn)定溫度差，單位為開爾文(K)；t——傳導(dǎo)熱量的時(shí)間，單位為秒(s)；A——樣品的面積，單位為平方米(m2)；取3個(gè)有效樣品為一組，計(jì)算出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。16測試報(bào)告根據(jù)所做試驗(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)提供足夠多的、正確的、清晰和客觀的數(shù)據(jù)用來進(jìn)行分析和參考。報(bào)告中應(yīng)包含各章中所有的數(shù)據(jù)。報(bào)告有三種形式，摘要式、詳細(xì)式和完整式。每個(gè)類型的報(bào)告都應(yīng)包含相同的標(biāo)題頁和內(nèi)容目錄。試驗(yàn)報(bào)告可按照附錄B所提供的格式進(jìn)行編寫。GB/T20042.7—XXXX附錄A測試準(zhǔn)備A.1總則本附錄描述在進(jìn)行測試之前應(yīng)該考慮的典型項(xiàng)目。對于每項(xiàng)試驗(yàn)來說，應(yīng)選擇滿足精度要求的檢測儀器及設(shè)備，以便將測量誤差減到最小。應(yīng)準(zhǔn)備一個(gè)書面的測試計(jì)劃，下列各項(xiàng)應(yīng)該列入測試計(jì)劃：b)測試規(guī)范；c)測試人員資格，測試人員應(yīng)進(jìn)行操作培訓(xùn)，并有操作儀器的經(jīng)驗(yàn)，并應(yīng)熟知安全操作規(guī)程；d)質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)（符合ISO9000和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）；e)結(jié)果不確定度（符合IEC/ISO檢測值不確定度的表述指南f)對測量儀器及設(shè)備的要求；g)測試參數(shù)范圍的估計(jì)；h)數(shù)據(jù)采集計(jì)劃；A.2數(shù)據(jù)采集和記錄為滿足目標(biāo)誤差要求，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備應(yīng)滿足采集頻次與采集速度的需要，其性能應(yīng)優(yōu)于性能試驗(yàn)設(shè)備。GB/T20042.7—XXXX附錄B試樣報(bào)告B.1總則根據(jù)所做試驗(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)提供足夠多的、正確的、清晰和客觀的數(shù)據(jù)用來進(jìn)行分析和參考。報(bào)告中應(yīng)包含各章中所有的數(shù)據(jù)。報(bào)告有三種形式，摘要式、詳細(xì)式和完整式。每個(gè)類型的報(bào)告都應(yīng)包含標(biāo)題頁和內(nèi)容目錄。B.2報(bào)告內(nèi)容B.2.1標(biāo)題頁標(biāo)題頁應(yīng)介紹下列各項(xiàng)信息:a)國家標(biāo)準(zhǔn)代號；b)樣品名稱、材料組成，規(guī)格；c)試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)及測試標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境；d)試驗(yàn)機(jī)型號；e)每次測試的結(jié)果以及結(jié)果的平均值；f)試驗(yàn)日期、人員。標(biāo)題頁應(yīng)包括下列內(nèi)容：——報(bào)告編號；(可選擇)——報(bào)告的類型；(摘要式、詳細(xì)式和完整式)——報(bào)告的作者；——試驗(yàn)者；——報(bào)告日期；——試驗(yàn)的場所；——試驗(yàn)的名稱；——試驗(yàn)日期和時(shí)間；——試驗(yàn)申請單位。B.2.2內(nèi)容目錄每種類型的報(bào)告都應(yīng)提供一個(gè)目錄。B.3報(bào)告類型B.3.1摘要式報(bào)告摘要式報(bào)告應(yīng)包括下列各項(xiàng)數(shù)據(jù)：——試驗(yàn)的目的；——試驗(yàn)的種類，儀器和設(shè)備；——所有的試驗(yàn)結(jié)果；——每個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的不確定因素和確定因素；——摘要性結(jié)論。GB/T20042.7—XXXXB.3.2詳細(xì)式報(bào)告詳細(xì)式報(bào)告除包含摘要式報(bào)告的內(nèi)容外，還應(yīng)包括下列各項(xiàng)數(shù)據(jù)：——試驗(yàn)操作方式和試驗(yàn)流程圖；——儀器和設(shè)備的安排、布置和操作條件的描述；——儀器設(shè)備校準(zhǔn)情況；——用圖或表的形式說明試驗(yàn)結(jié)果；——試驗(yàn)結(jié)果的討論分析。B.3.3完整式報(bào)告完整式報(bào)告除了包含詳細(xì)內(nèi)容，還應(yīng)有原始數(shù)據(jù)的副本，此外還應(yīng)包括下列各項(xiàng)：——試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)間；——用于試驗(yàn)的測量設(shè)備的精度。GB/T20042.7—XXXX兩個(gè)銅電極本體電阻、炭紙與電極間接觸面電阻總和測試兩個(gè)銅電極本體電阻、樣品與兩個(gè)電極間的接觸面電阻總和可以按照如下公式計(jì)算：·············································(C.1)式中：Rc——兩個(gè)銅電極本體電阻、樣品與兩個(gè)電極間的接觸面電阻總和，單位為毫歐平方厘米R(shí)m1——厚度為d1時(shí)，儀器的電阻測量值，即樣品垂直方向電阻、兩個(gè)銅電極本體電阻、和樣品與兩個(gè)電極間的接觸電阻的總和，單位為毫歐（mΩ);d1——樣品1在測試壓強(qiáng)下的平均厚度，單位為微米(μmRm2——厚度為d2時(shí)，儀器的電阻測量值，即樣品垂直方向電阻、兩個(gè)銅電極本體電阻、和樣品與兩個(gè)電極間的接觸電阻的總和，單位為毫歐（mΩ);d2——兩個(gè)樣品1在測試壓強(qiáng)下的平均厚度，單位為微米(μmS——樣品與兩個(gè)電極之間的接觸面積，單位為平方厘米（cm2GB/T20042.7—XXXX附錄D（資料性）彎曲挺度測試D.1測試方法D.1.1將測試樣品裁切成長度不小于80mm、寬度為38.0mm±0.2mm的長方形。D.1.2根據(jù)材料彎曲挺度測定儀所規(guī)定的方法開展測試。將樣品的一端夾于試樣夾內(nèi)，注意夾子不應(yīng)夾得太緊，以免引起試樣損壞和讀數(shù)偏差。D.1.3若材料彎曲挺度測定儀可向兩個(gè)側(cè)面彎曲，設(shè)置彎曲為15°時(shí)，立即讀數(shù)，然后樣品再經(jīng)過零點(diǎn)位置向另一個(gè)側(cè)面彎曲15°,再讀數(shù)，待測樣品應(yīng)有5張?jiān)嚇拥玫?0個(gè)讀數(shù)。測定后，從試樣夾上取下的試樣不能再使用。圖D.1挺度測試原理示意圖（兩點(diǎn)加荷法）D.2數(shù)據(jù)處理樣品的彎曲挺度按公式（D.1）進(jìn)行計(jì)算：B=····················································(D.1)式中：B——彎曲挺度，單位為毫牛米（mN·mF——通過移動(dòng)彎曲測頭向試樣施加的作用力，單位為牛頓（NL——彎曲長度，即試樣夾頂端與彎曲測頭間的距離，單位為毫米（mmdr——測試樣品的撓度，即彎曲測頭的位移，單位為毫米（mmb——測試樣品的寬度，單位為毫米（mm）。注：此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定樣品的測試長度（彎曲長度L）為50mm，測試樣品的每次測試的挺度值，應(yīng)以彎曲試樣至15°角時(shí)的算術(shù)平均值作為報(bào)告結(jié)果。每組試驗(yàn)個(gè)數(shù)不少于五個(gè)，試驗(yàn)結(jié)果以彎曲挺度的算術(shù)平均值表示。GB/T20042.7—XXXX（資料性）表面粗糙度測試E.1測試儀器3D表面輪廓儀或任何滿足條件的表面粗糙度測試儀均可。E.2測試方法2.1按照5.1條準(zhǔn)備樣品。2.2調(diào)試測試儀器準(zhǔn)備測試。2.3將樣品放置于測試臺(tái)，選擇合適的鏡頭（放大倍數(shù)）至纖維清晰可見，進(jìn)行掃描。儀器觀察軟件取樣為2cm×3cm，后續(xù)分析軟件設(shè)定基準(zhǔn)面，可在取樣面積內(nèi)進(jìn)行不同面積表面粗糙度測試及線條粗糙度測試。2.4、移