[发明专利]碳毡电导率测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电导率测试方法，特别涉及一种测试碳毡的电导率的碳毡电导率测试方法。

背景技术

碳毡因其具有耐热、耐腐蚀、较好机械强度、较大表面积以及高导电性等优点，近十多年来被广泛用作氧化还原液流电池等各种新型电化学储能体系的电极材料。在实际应用中，需对作为电极材料的碳毡的电学性能进行检测，其中就包括电导率。

专利碳纤维及其树脂复合材料电导率的测试方法（Fibre content of unidirectional fibre resin compositer by electrical resistivity. ASTM D3355-74(80)）公开了一种碳纤维及其复合材料电阻率的测试方法，以及通过测电阻来测定碳纤维体积含量在30％至60％间的纤维单向排布复合材料中纤维体积含量的方法，其中，对复合材料进行电阻测量时把待测试样当成一种均匀、连续的导体对待。

然而实际上，碳毡既不同于碳纤维也不同于碳纤维树脂复合材料，碳毡的电导率除了取决于碳纤维的导电性外， 还取决于碳纤维的体积含量和碳纤维的取向、排布方式，受碳纤维的体积含量、取向以及排布方式的影响，碳纤维的电导率具有不均匀性。经试验发现，上述专利公开的电阻率的测试方法, 由于试样柔软且具有一定的弹性，在进行电阻测量时不可避免地会改变碳毡的形状和密度，从而测得的结果分散性较大、误差大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试碳毡的电导率的碳毡电导率测试方法，该方法测得的测量结果具有稳定的重复性，测量结果分散性小、误差小。

本发明提供的一种测试碳毡的电导率的碳毡电导率测试方法，具有这样的特征，包括以下具体步骤：采用300℃至330℃的温度加热固体硫以形成液态硫；将具有截面积S和长度D的碳毡完全浸润入液态硫后再取出形成浸润碳毡；将浸润碳毡放置至室温中冷却，使浸润碳毡中吸收的液体硫冷却固化，得到固形碳毡；采用浓度在20％至50％范围内的NaOH溶液浸润固形碳毡10 分钟至30分钟，取出后用水冲洗，干燥后形成处理完成碳毡；基于对处理完成碳毡测得的电阻值、截面积以及长度采用电导率公式的计算方法和采用可直接测电导率的仪器设备的直接测量方法中的任意一种方法得出电导率。

在本发明的碳毡电导率测试方法中，还可以具有这样的特征：其中，电阻测量采用四电极法。

在本发明的碳毡电导率测试方法中，还可以具有这样的特征：其中，碳毡的形状为立体矩形的长条形状。

本发明的效果在于：

利用固体硫在高温熔化低温固化和碳毡易浸润的特性，利用液态硫将碳毡浸润后冷却定型，从而最大限度消除了因碳毡的弹性而产生的形状、密度的改变对电导率测量的影响，达到测量结果稳定的重复性，测量结果分散性小、误差小。

用于固形的硫属于非导体，不影响碳毡的导电率的测量结果。本发明加热固体硫形成液态流采用300℃至330℃的温度，当高温加热硫的温度过低或者过高时，硫无法形成液态硫，而是形成粘稠状半固体形态的硫，浸润效果不佳，本发明提供的采用300℃至330℃的范围很好的解决这一问题。

固形碳毡的表面上的硫采用浓度范围为20％至50％NaOH溶解，使碳毡中的碳纤维露出表面，使接触电阻小避免对测得的电阻结果产生影响。当NaOH浓度过小时，溶解清洗的效果不佳；当NaOH浓度过大时，溶解了碳毡中本身碳纤维的酸性物，致使测试作为被测对象的碳毡的电阻时结果不准确，本发明提供的20％至50％的浓度很好的避免上述情况的发生。

本发明中碳毡电导率测试方法的处理过程简单、效率高，整体测试时间在1小时至1.5小时，保证了碳毡本身的导电率不受影响的前提条件下，通过固形便于测试，测试的结果数据具有重复性。 

附图说明

图1是本发明的具体实施例中四电极法的示意图。

具体实施案例

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

具体实施案例1

采用油浴加热的方式来达到300℃以加热固体硫形成液态硫，通常条件即可达到加热温度要求；

采用直接采购的碳毡切割成形具有截面积S为10mmX10mm、长度L为100mm的立体矩形长条形状的柔软、易变形的碳毡，将碳毡完全浸润入所述液态硫中，再取出完全浸润过的碳毡以形成浸润碳毡；