【技术实现步骤摘要】
一种预测燃料电池密封材料寿命区间的方法
[0001]本专利技术涉及燃料电池制造
，具体而言，尤其涉及一种预测燃料电池密封材料寿命区间的方法。
技术介绍
[0002]燃料电池密封材料的寿命评估是材料选型的前提，也是密封结构设计的基础。当前，评估燃料电池密封材料缺少实验装置，也缺少评估方法。燃料电池密封材料寿命评估需要考虑材料的抗热老化、抗酸和抗水气能力，需要设计能够考虑这三种因素的实验装置，准确评价燃料电池密封材料的寿命有很大难度，主要原因是很难精确模拟燃料电池工作环境。如果能确定密封材料的寿命分布区间，对燃料电池密封的结构设计起到重要作用。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种预测燃料电池密封材料寿命区间的方法。
[0004]本专利技术采用的技术手段如下：
[0005]一种预测燃料电池密封材料寿命区间的方法，包括预测燃料电池密封材料橡胶样件在80℃条件下的寿命下限和寿命上限，采用的测试装置包括依次设置的上端盖、上密封盖、下密封盖和下端盖；
[...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种预测燃料电池密封材料寿命区间的方法，其特征在于，包括预测燃料电池密封材料橡胶样件在80℃条件下的寿命下限和寿命上限，采用的测试装置包括依次设置的上端盖、上密封盖、下密封盖和下端盖；所述上端盖和所述下端盖之间通过导向柱相连接，所述导向柱中部设置有台阶结构，所述台阶结构用于限制所述上端盖继续下压；所述上密封盖与所述下密封盖之间安装有能够起到密封作用的氟橡胶圈；所述下密封盖设置有用于放置橡胶样件的凹槽，所述上密封盖上与所述凹槽相对应的位置设置有用于压紧所述橡胶样件的凸起；所述上密封盖和所述氟橡胶圈能够实现所述凹槽的密封；S1、预测燃料电池密封材料橡胶样件在80℃条件下的寿命下限，具体包括以下步骤：S1
‑
1、采用PH为2的硫酸和5ppm的氢氟酸配置酸性混合溶液；组装所述测试装置，将所述橡胶样件放入所述凹槽中，并利用滴管将配置好的酸性混合溶液滴入所述凹槽内；S1
‑
2、向所述测试装置施加压力，使所述上端盖下压至所述台阶结构，实现对所述橡胶样件的25％的压缩变形：S1
‑
3、分别设置烘箱温度为120℃、135℃和150℃，在每个测试温度下，分别将10个相同的放入了所述橡胶样件的所述测试装置一起放入烘箱内部；所述橡胶样件放入所述测试装置前，测量所述橡胶样件的初始厚度h0；每隔24小时取出一个所述测试装置，测量所述橡胶样件压缩后的厚度h2，放置4小时后，测量所述橡胶样件弹性恢复后的厚度h1，根据下式计算所述橡胶样件的压缩永久变形率β：然后根据下式分别计算各所述橡胶样件的累计压缩永久变形率Y：Y＝1
‑
β依次记录在每个测试温度下，10个所述橡胶样件的测试时间和累计压缩永久变形率；S1
‑
4、利用动力学公式拟合各测试温度下，所述橡胶样件的测试时间与累计压缩永久变形率数据，分别得到120℃、135℃和150℃对应的累计压缩永久变形率曲线：P1＝Aexp(
‑
kt
a
)其中，P1为所述橡胶样件的累计压缩永久变形率，A、a为常数；S1
‑
5、结合120℃、135℃和150℃对应的累计压缩永久变形率曲线，并采用步骤1
‑
3中方法测试一个所述橡胶样件在80℃条件下，发生25％的压缩变形后一段时间后的累计压缩永久变形率，代入下式计算出80℃条件下，对应的累计压缩永久变形率曲线中的k值，进而得到80℃条件下，对应的累计压缩永久变形率曲线：将累计压缩永久变形率衰减为50％作为临界值，根据80℃条件下，对应的累计压缩永久变形率曲线即可得到所述橡胶样件在80℃条件下的寿命；S2、预测燃料电池密封材料橡胶样件在80℃条件下的寿命上限，具体包括以下步骤：S2
‑
1、重复步骤S1
‑
1和步骤S1
‑
2，分别设置松弛试验机的温度为120℃、135℃和150℃，在每个测试温度下，测试所述橡胶样件的应力松弛率随时间的变化规律；应力松弛率P2采用下式计算：
P2＝σ
n
(t
n
)/σ
max
其中，σ
n
(t
n
)为通过松弛试验机测试的所述橡胶样件受到的应力σ
n
与时间t
n
的关系数列；σ
max
为老化前最大应力，即σ
n
(t
n
)数列中最大应力；利用动力学公式分别拟合120℃、135℃和150℃对应的应力松弛率P2和σ
n
技术研发人员：韩冰峰，金太英，彭斌，刘振，赵小平，孙昕，邢丹敏，王强，
申请(专利权)人：新源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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