膜电极催化层剥离试验

信息概要

膜电极催化层剥离试验是针对燃料电池、电解槽等能源转换设备中核心组件膜电极的专项检测服务。该试验通过评估催化层与质子交换膜或气体扩散层之间的结合强度、耐久性及界面稳定性，为产品研发、质量控制及寿命预测提供关键数据支撑。检测的重要性在于：确保膜电极在高湿度、高温、化学腐蚀等苛刻工况下的结构完整性，避免因催化层剥离导致性能衰减或安全隐患，同时为优化生产工艺和材料选型提供科学依据。

检测项目

催化层剥离力, 界面结合能, 剥离形貌分析, 厚度均匀性, 孔隙率, 表面粗糙度, 化学稳定性, 热稳定性, 机械强度, 电导率, 催化剂负载量, 碳载体腐蚀率, 离子聚合物分布, 水传输性能, 气体渗透率, 接触角, 残余应力, 疲劳寿命, 微观结构表征, 元素分布均匀性

检测范围

质子交换膜燃料电池膜电极, 直接甲醇燃料电池膜电极, 碱性燃料电池膜电极, 固体氧化物燃料电池膜电极, 水电解槽膜电极, 二氧化碳电解槽膜电极, 氢泵膜电极, 可逆燃料电池膜电极, 微型燃料电池膜电极, 车用燃料电池膜电极, 无人机燃料电池膜电极, 便携式电源膜电极, 船舶燃料电池膜电极, 航天燃料电池膜电极, 备用电源膜电极, 分布式发电膜电极, 实验室研究用膜电极, 中试生产膜电极, 商业化量产膜电极, 定制化膜电极

检测方法

剥离强度测试法：采用力学试验机定量测定催化层与基材的剥离阻力

扫描电子显微镜(SEM)：观察剥离界面微观形貌及缺陷分布

X射线光电子能谱(XPS)：分析剥离表面的元素化学状态变化

原子力显微镜(AFM)：测量纳米级界面粗糙度与粘附力

电化学阻抗谱(EIS)：评估剥离对电荷传输性能的影响

加速应力测试(AST)：模拟工况条件加速剥离失效过程

红外光谱(FTIR)：检测界面聚合物官能团变化

接触角测量仪：表征剥离前后表面润湿性变化

热重分析(TGA)：测定催化层热稳定性与分解温度

超声扫描检测：无损检测层间剥离缺陷区域

微区拉曼光谱：定位催化剂碳载体腐蚀程度

聚焦离子束(FIB)：制备剥离界面截面样品

三维X射线显微镜：三维重构剥离界面结构

纳米压痕测试：测量界面区域局部力学性能

气体渗透测试：评估剥离导致的气体交叉渗透率

检测仪器

万能材料试验机, 扫描电子显微镜, X射线衍射仪, 原子力显微镜, 电化学工作站, 傅里叶红外光谱仪, 接触角测量仪, 热重分析仪, 超声波探伤仪, 激光共聚焦显微镜, 拉曼光谱仪, 聚焦离子束系统, X射线光电子能谱仪, 三维轮廓仪, 纳米压痕仪

北检院部分仪器展示