[發明專利]碳氈電導率測試方法

有效

• 申請號: 201310084906.1
• 申請日: 2013-03-16
• 公開（公告）號: CN103424624A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 劉新寬;劉紅;劉平;陳小紅;邱廣瑋;馬鳳倉;李偉;何代華
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及一種電導率測試方法，特別涉及一種測試碳氈的電導率的碳氈電導率測試方法。

背景技術

碳氈因其具有耐熱、耐腐蝕、較好機械強度、較大表面積以及高導電性等優點，近十多年來被廣泛用作氧化還原液流電池等各種新型電化學儲能體系的電極材料。在實際應用中，需對作為電極材料的碳氈的電學性能進行檢測，其中就包括電導率。

專利碳纖維及其樹脂復合材料電導率的測試方法（Fibre?content?of?unidirectional?fibre?resin?compositer?by?electrical?resistivity.?ASTM?D3355-74(80)）公開了一種碳纖維及其復合材料電阻率的測試方法，以及通過測電阻來測定碳纖維體積含量在30％至60％間的纖維單向排布復合材料中纖維體積含量的方法，其中，對復合材料進行電阻測量時把待測試樣當成一種均勻、連續的導體對待。

然而實際上，碳氈既不同于碳纖維也不同于碳纖維樹脂復合材料，碳氈的電導率除了取決于碳纖維的導電性外，?還取決于碳纖維的體積含量和碳纖維的取向、排布方式，受碳纖維的體積含量、取向以及排布方式的影響，碳纖維的電導率具有不均勻性。經試驗發現，上述專利公開的電阻率的測試方法,?由于試樣柔軟且具有一定的彈性，在進行電阻測量時不可避免地會改變碳氈的形狀和密度，從而測得的結果分散性較大、誤差大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種測試碳氈的電導率的碳氈電導率測試方法，該方法測得的測量結果具有穩定的重復性，測量結果分散性小、誤差小。

本發明提供的一種測試碳氈的電導率的碳氈電導率測試方法，具有這樣的特征，包括以下具體步驟：采用300℃至330℃的溫度加熱固體硫以形成液態硫；將具有截面積S和長度D的碳氈完全浸潤入液態硫后再取出形成浸潤碳氈；將浸潤碳氈放置至室溫中冷卻，使浸潤碳氈中吸收的液體硫冷卻固化，得到固形碳氈；采用濃度在20％至50％范圍內的NaOH溶液浸潤固形碳氈10?分鐘至30分鐘，取出后用水沖洗，干燥后形成處理完成碳氈；基于對處理完成碳氈測得的電阻值、截面積以及長度采用電導率公式的計算方法和采用可直接測電導率的儀器設備的直接測量方法中的任意一種方法得出電導率。

在本發明的碳氈電導率測試方法中，還可以具有這樣的特征：其中，電阻測量采用四電極法。

在本發明的碳氈電導率測試方法中，還可以具有這樣的特征：其中，碳氈的形狀為立體矩形的長條形狀。

本發明的效果在于：

利用固體硫在高溫熔化低溫固化和碳氈易浸潤的特性，利用液態硫將碳氈浸潤后冷卻定型，從而最大限度消除了因碳氈的彈性而產生的形狀、密度的改變對電導率測量的影響，達到測量結果穩定的重復性，測量結果分散性小、誤差小。

用于固形的硫屬于非導體，不影響碳氈的導電率的測量結果。本發明加熱固體硫形成液態流采用300℃至330℃的溫度，當高溫加熱硫的溫度過低或者過高時，硫無法形成液態硫，而是形成粘稠狀半固體形態的硫，浸潤效果不佳，本發明提供的采用300℃至330℃的范圍很好的解決這一問題。

固形碳氈的表面上的硫采用濃度范圍為20％至50％NaOH溶解，使碳氈中的碳纖維露出表面，使接觸電阻小避免對測得的電阻結果產生影響。當NaOH濃度過小時，溶解清洗的效果不佳；當NaOH濃度過大時，溶解了碳氈中本身碳纖維的酸性物，致使測試作為被測對象的碳氈的電阻時結果不準確，本發明提供的20％至50％的濃度很好的避免上述情況的發生。

本發明中碳氈電導率測試方法的處理過程簡單、效率高，整體測試時間在1小時至1.5小時，保證了碳氈本身的導電率不受影響的前提條件下，通過固形便于測試，測試的結果數據具有重復性。?

附圖說明

圖1是本發明的具體實施例中四電極法的示意圖。

具體實施案例

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。

具體實施案例1

采用油浴加熱的方式來達到300℃以加熱固體硫形成液態硫，通常條件即可達到加熱溫度要求；

采用直接采購的碳氈切割成形具有截面積S為10mmX10mm、長度L為100mm的立體矩形長條形狀的柔軟、易變形的碳氈，將碳氈完全浸潤入所述液態硫中，再取出完全浸潤過的碳氈以形成浸潤碳氈；