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3.4玻璃成分及密度与抗冲击性能之间的关系
光伏玻璃在生产中对成分的调整是一个缓慢过程,对于不同成分试样的收集,存在一定的困难。选取跟踪成分调整中的不同组成的光伏玻璃,两组光伏玻璃在成分上存在一定差异,见表5。
通过一定时期的跟踪:第1组产品的破碎率在8%以内,第2组产品的破碎率为10%~20%。第1组抗冲击性能比第2组的抗冲击性能好。当玻璃中SiO2含量减少,Na2O和CaO的占比增加时,玻璃变脆,导致钢化玻璃的抗冲击性能降低。
玻璃的密度也和冲击强度存在一定的关系,统计一定区间21组玻璃密度和冲击破碎概率的关系,分析整理得出图4。
图4玻璃密度与冲击破碎概率的散点图
从图4可以看出:玻璃的密度越大,冲击破碎的概率越低,提高玻璃密度有助于提高抗冲击性能。
3.5表面开口气泡和冲击强度的关系
国内外光伏企业都将光伏玻璃表面(受光面)开口气泡判断为一种严重的缺陷。本实验收集了59片规格为3.2mm×1663mm×993mm、受光面存在0.3~3.5mm不等的开口气泡,对试样按①→②→③→④顺序进行测试,其中有11片表面开口泡位于试样中间(仅进行③④步骤)。见表6。
进行试验③④测试的这些玻璃,都是经过①②的冲击,相当于分别经历3次和4次冲击。所以受光面的开口气泡并不会影响到被冲击的效果,对于开口气泡,可以适当地放宽标准。
4、结论
综合以上试样的测试数据得出:
(1)试样的冲击框尺寸越大、越接近试样的实际尺寸(非610mm×610mm试样),落球冲击试验越容易破碎;
(2)在相同冲击条件下,冲击钢化玻璃的布纹面比冲击粗糙面更不容易破碎,一定花纹深度范围内,花纹深度越深,玻璃越不易在冲击中破碎;
(3)钢化玻璃的表面应力和抗冲击性能测试并无正相关关系,如果对同一片玻璃进行重复冲击,有41.03%的试样都在前3次的冲击中破碎,在经历过3次冲击后,破碎的概率降低;
(4)当玻璃的成分中二氧化硅的含量降低,氧化钠和钢化钙成分增多,玻璃抗冲击强度降低;玻璃的密度提高,玻璃的抗冲击性能提高;
(5)存在表面缺陷的试样,当冲击点为非缺陷点外的中间位置时,不会对冲击性能造成影响,当冲击点位置为缺陷位置时,对于玻璃的质量存在一定影响,但不是影响破碎的主要因素;
(6)对于存在争议的落球质量的选取,用户应根据具体的使用条件来决定,对于气象条件复杂,经常发生冰雹台风等极端天气的地区,用1040g落球为宜;如果是安装在干旱少雨或者气候温和的地区,用227g落球,但无论如何选取都无法模拟出复杂的自然状况,测试具有局限性;
(7)对于试样的尺寸选取,显然610mm×610mm的试样更有利于通过测试,但考虑到生产的工况条件,使用正常供货规格更能代表制作水平;
(8)落球冲击测试,玻璃的破碎本身就存在一定的偶然性,为了避免这种偶然性,国标中明确规定选取6片为一组合理,如果仅由1片就来确定整批产品的抗冲击性能,操作固然简便,但却是不合理的。
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