【今辉】表面,光伏,冲击,性能

    表面,光伏,冲击,性能

抗冲击强度是评价光伏压延玻璃力学性能重要指标之一，试验中发现具有不同表面形态的光伏压延玻璃在同等条件下受冲击破碎时具有不同的破碎面积，表现出不同的抗冲击性能。本文选取具有不同表面形态的玻璃进行落球冲击破碎试验，结合微观形貌和高速摄像分析，研究了玻璃的表面形态对玻璃抗冲击性能的影响。

实验试样：玻璃试样为中建材(宜兴)新能源有限公司压延工艺生产的单绒镜面玻璃和单绒压花玻璃，厚度分别为1.6 mm、2.0 mm和2.5 mm，玻璃表面形态为单绒镜面玻璃的镜面、绒面以及单绒压花玻璃的压花面、绒面，其中单绒镜面玻璃的表面形态简易图如图1所示，分为a1、b1面，a1面为镜面，粗糙度约为0.012 mm，b1面为绒面，粗糙度约为1.267 mm。单绒压花玻璃的表面形态简易图如图2所示，分为a2、b2面，a2面为绒面，粗糙度约为0.580 mm，b2面为压花面，花纹深度约为20 mm。

图1单绒镜面玻璃的表面形态

图2单绒压花玻璃的表面形态

测试方法：按照gb/t 30984.1—2015中涉及的抗冲击性能测试标准，采用1 040 g的钢球和符合标准规定的试验支架，分别以不同表面形态为冲击面，完成落球冲击测试，冲击点在距离试样中心25 mm范围内，观察玻璃破碎情况，以破碎时钢球的高度表征玻璃的抗冲击强度。

结果与分析：(1)落球冲击测试结果，不同表面形态受到落球冲击时破碎的试验结果如图3所示。

图3玻璃抗冲击强度落球试验结果图

从图3中可以看出，随着厚度的增加，玻璃表面相同形态抗冲击面的抗冲击强度随之增加。在同一厚度下，单绒镜面玻璃的抗冲击强度：b1面>a1面，单绒压花玻璃的抗冲击强度：b2面>a2面。

(2)表面形貌力学分析：压延平板玻璃的表面形态影响其抗冲击强度，通过玻璃表面受力情况来分析造成该影响的原因。粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。已知单绒镜面玻璃的a1面粗糙度为0.012 mm，粗糙度非常小，忽略不计，b1面粗糙度约为1.267 mm。单绒压花玻璃的a2面粗糙度约为0.580 mm，b2面花纹深度约为20 mm。其中a1面、a2面，b1面、b2面在底面积相同的状态下，高度越高，其表面积越大。玻璃表面粗糙度及花纹深度简图如图4所示，其表面积sa1绒面。②单绒镜面玻璃受冲击吸收的冲击能量：绒面>镜面。③厚度相同时，当下表面均为绒面时，受冲击吸收的冲击能量压花玻璃>镜面玻璃。④当冲击面均为绒面时，受冲击吸收的冲击能量单绒镜面玻璃>单绒压花玻璃。

对比两种压延玻璃的实验结果，可以发现：相同厚度下，玻璃受冲击时上下面的表面形态对玻璃的抗冲击强度均存在影响，表面积相对大的玻璃面作为冲击面时，能够提高光伏压延玻璃的抗冲击强度，因此，可通过设计压延玻璃的表面形态，提高产品的抗冲击强度。