如何增加气体膜的机械强度

A. 薄膜型气敏器件通常具有较低的机械强度

是因为其结构特点所致。
薄膜型气敏器件是一种敏感元件较为敏感的微细传感器，一般宽衡由感受层和衬底两部分构成。感受层通常是采用金属氧化物等材料制成的极薄膜层，而衬底则是作为电极的基底材料，通常选用瓷片等较为脆弱的材料。当感受层受到外界气体的世巧洞刺激时，会引起电阻值的变化，从而实现气体检测的功能。由于感受层较为薄弱，因此薄膜型气敏器件具有较低的机械强度。
在制搜枯造和使用过程中，需要采取一些措施来加强器件的机械强度，并保持其长期的稳定性和可靠性。

B. 何为气膜控制吸收如何提高吸收总系数

气膜控制是易溶气体，阻力主要集中在气膜区。液膜控制是难唤岁溶气体。阻力主要集中在液膜区。
提高吸收系数就要减小传质阻力。比如增加湍流程度和含睁老森，降低温度，等等。

C. pp薄膜的制作环境是什么

PP薄膜是由聚丙烯（PP）树脂制成的一种塑料薄膜材料，其制作过程通常需要在一定的环境条件下进行。以下是一些常见的PP薄膜制作环境：罩宽

1. 温度：制作PP薄膜需要在一定的温度范围内进行，通常为200℃~280℃之间，这可以使聚丙烯树脂熔化并变成液态。

2. 湿度：较高的湿度会影响PP薄膜质量，因此制作PP薄膜的环境湿度通常要控制在30%~60%之间。

3. 空气质量：在制作PP薄膜的过程中需要注入气体来形成薄膜，因此空气质量对PP薄膜的质量影响较大，需保证生产车间空气清洁物汪亮。

4. 无尘环境：PP薄膜非常容易吸附灰尘和污物，因此制作时需要在无尘环境下进行，避免薄膜表面粗糙不平或变色等情况。

5. 光线照明：PP薄膜的生产过程需要准确的切割和检测，因此需陵吵要光线明亮、均匀的照明环境。

需要注意的是，不同类型的PP薄膜在制作过程中可能需要不同的环境条件，在生产前需要根据具体情况进行调整和设定。

D. 何为气膜控制吸收如何提高吸收总系数

气膜控制是传质阻力主要集中于气相的吸收过程。根据双膜理论，吸收过程的传质阻力系数由气膜吸收阻力和液膜吸收阻力两者所组成。
当吸埋中谨收质为较大的气体时，溶解度系数的值变得很大，吸收阻力主要由气膜吸收阻力组成，即吸收速率受气膜一方的吸收阻力所控制。如以水吸收NH3、HCl，传质阻力几乎全集中于气相。易溶气体培睁与难溶气体相比，不仅溶解度大很多，溶解速率一般也大很多。因此，在选择溶剂时，应优先考虑对溶质气体的溶解弯基度要大。

E. 如何增加PE薄膜拉伸强度

不一定，举个例子，茂金属lldpe，就可以在拉伸强度和断裂伸长率做到烂销两者兼得轿搏，好比茂金属lldpe做的缠绕膜，既可以保证拉伸性，也可以拉长很多而不会断饥帆游裂~

F. 气相薄膜生长中形核率的影响因素

气相薄膜生长早穗中形核率的影响因素：
1、沉积速率。随着薄膜沉积速率的提高，薄膜临界核心半径与临界形核自由能均随之降低。因而，高的沉积速率将会导致高的形核速率和细密的薄膜组织。
2、衬底温度。温度越高，则需要形成的临界核心的尺寸越大，形核的临界自由能势垒清睁裤也越高。这与高温时沉积的薄答简膜首先形成粗大的岛状组织相吻合。低温时，临界形核自由能下降，形成的核心数目增加，这将有利于形成晶粒细小而连续的薄膜组织。

G. pe聚乙烯薄膜中添加什么助剂、添加剂可以提高抗拉强度，如添加尼龙

高密度聚乙烯
密度在0．94—0．965g/cm3。高密度聚乙烯薄膜的耐热性、机械强度比低密度聚乙烯薄膜好，拉伸伸长率小，薄膜厚度一般在0.03mm以上，但透明度差。采用正面印刷，主要用作背心袋、垃圾袋和内衬袋等。
交联聚乙烯
由于它较其它的聚乙烯产品有更高的耐热性、拉伸强度、热收缩率和阻隔性，其用途在进一步的扩大，2014年大多用作热收缩包装薄膜用。
一般来说，随着密度的上升，机械性能和阻隔性能会相应提高，耐热性也好。同一密度的聚乙烯，由于成膜工艺的不同，它们之间也有不同的性能。这是因为流涎法能快速冷却，结晶度低，透明度较高，浊度小，但分子排列更趋无规则状态，所以阻隔性较小，即透过率较大，延伸率较低，抗撕裂性差。[2]
生产流程
吹膜机是将PE塑料粒子加热融化再吹成薄膜的机械设备。首先，将干燥的聚乙烯粒子加入下料斗中，靠粒子本身的重量从料斗进入螺杆，当粒料与螺纹斜棱接触后，旋转的斜棱面对塑料产生与斜棱面相垂直的推力，将塑料粒子向前推移，推移过程中，由于塑料与螺杆、塑料与机筒之间的摩擦以及粒子间的碰撞磨擦，同时还由于料筒外部加热而逐步溶化。熔融的塑料经机头过滤网去杂质从模头模口出来，经吹胀、风环冷却之后经人字板压, 由牵引辊卷取将成品薄膜卷成筒。

H. 质子交换膜燃料电池系统有哪几个部分构成,各部分的作用是什么

①质子交换膜质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心部件，是一种厚度仅为50～180um的薄膜片，其微观结构非常复杂。它为质子传递提供通道，同时作为隔膜将阳极的燃料与阴极的氧化剂隔开，其性能好坏直接影响电池的性能和寿命。它与一般化学电源中使用的隔膜有很大不同，它不只是一种隔离阴阳极反应气体的隔膜材料，还是电解质和电极活性物质（电催化剂）的基底，即兼有隔膜和电解质的作用；另外，PEM还是一种选择透过性膜，在一定的温度和湿度条件下具有可选择的透过性，在质子交换膜的高分子结构中，含有多种离子基团，它只容许氢离子（氢质子）透过，而不容许氢分子及其他离子透过。

亚南膜电极参与了国家863计划《燃料电池应急备用电源中试规模的制造及运行》项目的研究开发，项目于2016年顺利通过国家科技部验收，

(a)PEMFC的基本结构

(b)质子交换膜燃料电池组的外观

图1质子交换膜燃料电池的基本结构

质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求非常高，质子交换膜必须具有良好的质子电导率、良好的热和化学稳定性、较低的气体渗透率，还要有适度的含水率，对电池工作过程中的氧化、还原和水解具有稳定性，并同时具有足够高的机械强度和结构强度，以及膜表面适合与催化剂结合的性能。

质子交换膜的物理、化学性质对燃料电池的性能具有极大的影响，对性能造成影响的质子交换膜的物理性质主要有：膜的厚度和单位面积质量、膜的抗拉强度、膜的含水率和膜的溶胀度。质子交换膜的电化学性质主要表现在膜的导电性能（电阻率、面电阻，电导率）和选择通过性能（透过性参数P）上。

a．膜的厚度和单位面积质量。膜的厚度和单位面积质量越低，膜的电阻越小，电池的工作电压和能量密度越大；但是如果厚度过低，会影响膜的抗控强度，甚至引起氢气的泄漏而导致电池的失效。

b．膜的抗拉强度。膜的抗拉强度与膜的厚度成正比，也与环境有关，通常在保证膜的抗拉强度的前提下，应尽量减小膜的厚度。

c．膜的含水率。每克干膜的含水量称为膜的含水率，可用百分数表示。含水率对膜电解质的质子传递能力影响很大，还会影响到氧在膜中的溶解扩散。含水率越高，质子扩散因子和渗透率也越大，膜电阻随之下降，但同时膜的强度也有所下降。

d．膜的溶胀度。膜的溶胀度是指离子膜在给定的溶液中浸泡后，离子膜的面积或体积变化的百分率，即浸液后的体积（面积）和干膜的体积（面积）的差值与干膜的体积（面积）的百分比。膜的溶胀度表示反应中膜的变形程度。溶胀度高，在水合和脱水时会由于膜的溶胀而造成电极的变形和质子交换膜局部应力的增大，从而造成电池性能的下降。

质子交换膜燃料电池曾采用酚醛树脂磺酸型膜、聚苯乙烯磺酸型膜、聚三氟苯乙烯磺酸型膜和全氟磺酸型膜。研究表明，全氟磺酸型膜最适合作为质子交换膜燃料电池的固体电解质。虽然全氟磺酸膜具有良好的性能，但由于膜的结构、工艺和生产批量等问题的存在，到目前为止，质子交换膜的成本还非常高，因此需要寻找高性能低成本的替代膜。一个选择是使用全氟磺酸材料与聚四氟乙烯(PTFE)的复合膜，其中PTFE是起强化作用的微孔介质，而全氟磺酸材料则在微孔中形成质子传递通道。这种复合膜能够改善膜的机械强度和稳定性，而且膜可以做得很薄，减少了全氟磺酸材料的用量，降低了膜的成本，同时较薄的膜还改善了膜中水的分布，提高了膜的质子传导性能。另一个选择是寻找新的低氟或非氟膜材料。此外，还可以采用无机酸与树脂的共混膜，不仅可以提高膜的电导率，还可以提高膜的工作温度。

②电催化剂催化剂是质子交换膜燃料电池中的关键性技术焦点所在。为了加快电化学反应速度，气体扩散电极上都含有一定量的催化剂。由于燃料电池的低运行温度，以及电解质酸性的本质，故应用的催化剂层需要贵金属。PEMFC电催化剂按作用部位可分为阴极催化剂和阳极催化剂两类。质子交换膜燃料电池的阳极反应为氢的氧化反应，阴极为氧的还原反应。因氧的催化还原作用比氢的催化氧化作用更为困难，所以阴极是最关键的电极。

对催化剂的要求是足够的催化活性和稳定性，阳极催化剂还应具有抗CO中毒的能力，对于使用烃类燃料重整的质子交换膜燃料电池系统，阳极催化剂系统尤其应注意这个问题。PEMFC电催化剂按照使用金属可分为铂系和非铂系电催化剂两类。由于质子交换膜燃料电池的工作温度低于100℃，目前只有贵金属催化剂对氢气氧化和氧气还原反应表现出了足够的催化活性．现在所用的最有效催化剂是铂或铂合金催化剂，它对氢气氧化和氧气还原都具有非常好的催化能力，且可以长期稳定工作。由于这种电池是在低温条件下工作的，因此，提高催化剂的活性，防止电极催化剂中毒很重要。

以铂或铂合金作为催化剂的主要问题是成本太高，由于Pt的价格高、资源匮乏，使得质子交换膜燃料电池的成本居高不下，限制了大规模的应用，需要进一步降低铂的载量。一种方法是寻找新的价格较低的非铂，非贵金属催化剂；另一种方法是改进电极结构，有效利用铂催化剂，提高Pt的利用率，减少单位面积的使用量。

以铂或铂合金作为催化剂的另一个主要问题是其毒化问题。铂催化剂因极富活性而提供了优异的性能。该催化剂对一氧化碳和硫的生成物与氧相比有较高的亲和力，这种毒化效应强烈地制约了催化剂的高度活性，并阻碍了扩展到其中的氢或氧．使得电极反应不能发生，燃料电池性能递减。若氢由重整装置提供，则气流中将含有一些一氧化碳，或吸入的空气因来自被污染城市而含有一氧化碳，这都会造成毒化问题的产生。由一氧化碳引起的毒化是可逆的，但它增加了成本，且各个燃料电池需要单独处理。

③电极质子交换膜燃料电池的电极是一种典型的多孔气体扩散电极，一般由气体扩散层和催化层构成。扩散层是导电材料制成的多孔合成物，起着支撑催化层、收集电流的作用，并为电化学反应提供电子通道、气体通道和排水通道。催化层是进行电化学反应的区域，是电极的核心部分，其内部结构粗糙多孔，有足够的表面积以促进氢气和氧气的电化学反应。电极制作的好坏对电池的性能有重要影响。

扩散层一般以多孔炭纸或炭布为基底，并经聚四氟乙烯(PTFE)和炭黑处理后构成的，厚度约为0.2～0.3mm。在扩散层中，被PTFE覆盖的大孔是憎水孔，未被PTFE覆盖的小孔是亲水孔。反应气体通过憎水孔传递，而产物水则通过亲水孔排出。制备扩散层的关键是如何实现憎水孔和亲水孔的合理分布。一个好的气体扩散电极应同时具备适度的亲水性和憎水性，以保证催化剂发生作用的最佳湿化环境，同时让反应生成的水及时排除，以免电极被淹。

催化层可以分为常规憎水催化层、薄层亲水催化层和超薄催化层。早期的催化层是常规的憎水催化层，厚度超过50um，主要是将铂黑或碳载铂催化剂和PTFE微粒混合后，经丝网印刷、涂布和喷涂等方法涂覆到扩散层上并经热处理制得．催化层中的PTFE提供了气体扩散通道，而催化剂则为电子和水的传递提供了通道。但是这种催化层质子传导能力较差，性能不高。后来，为了改进这种催化层的质子传导能力并增加催化剂、反应气体和质子交换膜三相界面的面积，又研制了薄层亲水催化层和超薄催化层。