[实用新型]一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置

说明书

本实用新型提供了一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置，通过在生产线上安装X射线荧光分析仪，可实时、准确地测量气体扩散层微孔层载量，有利于及时调整不合格产品，降低废弃品的产出率，极大地降低了生产成本，方法简单，可操作性强。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，特别涉及一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置。

背景技术

气体扩散层在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的重要作用。气体扩散层通常用一个具有网络构造之物体作为基体及支撑(如碳布、碳纸或金属网)，然后配浆液，且将此浆液涂于载体上，形成微孔层，经加热后二者成一体成为气体扩散层。由于气体扩散层不仅作为均匀输送气体的通道，同时还要防止催化剂层中的水以液体形式渗入气体扩散层内，控制气体扩散层的结构变得尤其重要。而微孔层的孔隙分布和疏水性对气体扩散层的结构及性能有很大的影响，过多的载量会增加电阻而降低性能，过低的载量则会使微孔层不能达到适当的孔隙结构而不能发挥良好的排水性能。所以控制气体扩散层微孔涂层对气体扩散层性能的优化至关重要。

现有技术中，生产线上一般用自动涂布机在碳布上涂抹制造气体扩散层，自动涂布机虽然生产效率高，但是对微孔层载量难以控制。只能在生产之后，通过局部产品切小片秤重量度来作为检测方法。若不合格，只能丢弃，容易造成大量损失，生产成本变高。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置，通过在生产线上安装X射线荧光分析仪，可实时、准确地测量气体扩散层微孔层载量，有利于及时调整不合格产品，降低废弃品的产出率，极大地降低了生产成本，方法简单，可操作性强。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置，装置包括X射线荧光分析仪、轨道和轨道平台；其中，X射线荧光分析仪和轨道垂直安装于轨道平台上；X射线荧光分析仪垂直安装于轨道上，可沿轨道移动；轨道与生产线中待测气体扩散层所在的平面平行。

进一步地，X射线荧光分析仪包括X射线激发源和X射线探测头。

进一步地，X射线激发源发射出的X射线垂直于待测气体扩散层，X射线探测头用于接收返回的X射线。

进一步地，轨道平台与地面平行。

进一步地，X射线荧光分析仪在轨道上的移动速度可以控制。

进一步地，轨道长度与待测气体扩散层所在传动辊筒的长度基本相同。

进一步地，装置可任意安装在传动辊筒间的合适位置。

进一步地，装置测量气体扩散层微孔层载量的原理如下：

1、X射线荧光分析仪发射出X光，X光穿透一定组成及性质介质时被吸收而强度减弱，减弱的量可用于计算介质密度。在此装置中，可用单位面积(每平方厘米)微孔层涂层的重量来取代密度，二者是成正比的；

2、将一块铜板置于气体扩散层下面，将X射线荧光分析仪置于气体扩散层上面。当光源穿过气体扩散层打到铜板时，铜原子因受高能量X光激荡而放出对应的铜的荧光(能量远比光源能量低)。当铜的荧光穿过气体扩散层时，会减弱。这种减弱与可见光吸收光线原理非常类似；

3、定义铜板发出的荧光强度为Y_ini，穿越气体扩散层后的强度为Y_fin，面对X射线荧光分析仪的气体扩散层边的坐标位置为L，面对铜板的气体扩散层边的坐标位置为0，Y是当铜的荧光在坐标位置为l时的强度，A是气体扩散层对铜的荧光的吸收系数，由X射线的指数衰减规律可知Y_fin＝Y_ini*e^-AL，由此可推出以下公式：

dY＝-AYdl