质子交换膜，又称聚合物电解质膜，是燃料电池、水电解槽等电化学能源装置中的核心功能材料。膜的厚度不仅直接影响电池的内阻、功率密度和水管理性能，还关系到机械强度、耐久性及成本控制——通常，膜越薄，质子传导阻力越小，但易发生针孔、撕裂或化学降解。因此，对质子交换膜进行厚度测量，是材料研发、生产质控和产品验收中环节。CHY-02H测厚仪作为一款符合国际标准的接触式厚度测量设备，凭借其微米级精度与稳定性能，广泛应用于质子交换膜等高分子薄膜的厚度检测。

一、质子交换膜对厚度测量的特殊要求

质子交换膜通常具有以下特性，对测厚设备提出较高要求：

• 厚度范围窄：常见厚度为 10～180 μm（如Nafion 112为51 μm，Nafion 117为183 μm）；

• 材质柔软、易变形：全氟磺酸膜含水率高时柔软如胶，干燥后脆硬，易受压延展或破裂；

• 表面光滑但敏感：接触压力过大会造成压痕或局部变薄，影响测量真实性；

• 厚度均匀性要求高：局部过薄可能成为“热点"或泄漏点，需多点测量评估一致性。

因此，测厚仪必须具备可控接触压力、高分辨率、重复性好、非损伤性等特性。

二、CHY-02H测厚仪简介

CHY-02H智能测厚仪是一款专为塑料薄膜、纸张、箔材、电池隔膜、质子交换膜等薄型材料设计的接触式机械测厚设备，符合ISO、GB、ASTM等多项国际标准要求。

主要技术参数：

• 测量范围：0～2 mm

• 分辨率：0.1 μm

• 接触压力：17.5 kPa ± 1 kPa（符合GB/T 6672与ISO 4593标准）

• 测量头直径：6.4 mm（圆形平面测头）

• 自动测量模式：支持单点、多点自动循环测试

• 数据输出：支持四级用户权限管理，测试数据历史记录可查询，，GMP计算机软件可

该设备通过精密机械结构控制上下测量头的闭合，确保在标准压力下对样品进行无冲击、稳定接触，有效避免人为误差。

三、CHY-02H对质子交换膜的测试方法

1. 样品准备

• 从膜卷或成品膜片中裁取 ≥50 mm × 50 mm 的平整试样；

• 若膜处于湿态（如含水保存），需按实际使用状态测试，或统一在标准环境（23±2℃，50±10% RH）下调节24小时后测试干态厚度；

• 避免用手直接触摸测量区域，防止油脂污染或拉伸变形。

2. 设备校准

• 开机预热10分钟；

• 使用标准量块（如50 μm、100 μm）进行零点与量程校准；

• 确认测头清洁无异物。

3. 测量参数设置

• 接触压力：设定为 17.5 kPa（对应测头压力约53 g，符合ISO 4593）；

• 测量速度：缓慢闭合（通常设备自动控制）；

• 测量点数：建议每张膜至少测量 5～9个点（如四角+中心，或按网格分布）；

• 保压时间：1～2秒，确保读数稳定。

4. 操作步骤

• 将试样平铺于下测量台上，无褶皱、无张力；

• 启动“自动测量"模式，上测头缓慢下降接触膜面；

• 设备自动记录厚度值并显示；

• 移动样品至下一测量点，重复操作；

• 测试完成后，导出数据，计算平均厚度、最大值、最小值及厚度偏差（%）。

注意：对于极薄膜（<20 μm），建议在无风、无振动环境下操作，避免气流扰动影响读数。

四、依据的主要标准

CHY-02H测厚仪的测试方法严格遵循以下国际与国家标准：

• ISO 4593:2020《Plastics — Film and sheeting — Determination of thickness by mechanical scanning》

规定接触压力为17.5 kPa，测头直径≥6 mm，适用于塑料薄膜厚度测量。

• GB/T 6672-2023《塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法》

中国国家标准，等效采用ISO 4593，明确测厚仪技术要求与操作规范。

• ASTM D374-22《Standard Test Methods for Thickness of Solid Electrical Insulation》

虽针对绝缘材料，但其Method A（接触式测厚）原理通用，常被燃料电池行业参考。

• 企业标准：如燃料电池膜电极（MEA）制造商通常要求厚度公差控制在±2 μm以内。

在氢能与燃料电池产业高速发展的背景下，质子交换膜作为“心脏材料"，其厚度控制精度直接关乎电堆性能与寿命。CHY-02H测厚仪凭借符合ISO/GB标准的测量原理、微米级分辨率与稳定重复性，已成为质子交换膜研发与生产中质量控制工具。通过规范执行多点、标准压力下的厚度测试，企业不仅能确保产品一致性，更能为材料优化、工艺改进和国际认证提供可靠数据支撑。