3、沖擊測試的相關(guān)因素

　　3.1不同尺寸的試樣及沖擊框和玻璃的沖擊情況

　　國標和行標中都有對試樣的尺寸規定，然而在實(shí)際操作中差異非常大，有的按國標中規定尺寸，也有按照實(shí)際供貨尺寸。進(jìn)行如下測試：試樣選取同原片線(xiàn)同等鋼化條件下的鋼化玻璃，使用質(zhì)量為1040g的鋼球，從1000mm的高度沖擊試樣中間，試樣規格和沖擊框變化及測試結果見(jiàn)表2。

　　當沖擊試樣和沖擊框同為國標規定的610mm×610mm時(shí)，試樣不易破碎；當沖擊試樣和沖擊框同尺寸且非常大時(shí)，破碎的概率。

　　3.2沖擊面、花紋高層度和沖擊強度之間的關(guān)系

　　在光伏玻璃的國標和行標中對沖擊面要求“沖擊面為實(shí)際使用中朝向陽(yáng)光一側”?，F使用質(zhì)量為1040g的鋼球，從1000mm的高度沖擊試樣的中間。選取測試條件和測試結果見(jiàn)表3。

　　結果表明，同等條件下，落球沖擊光伏玻璃的布紋面更不易破碎。

　　進(jìn)一步研究花紋高層度和抗沖擊試驗的關(guān)系，選取不同花紋高層度的試樣，用質(zhì)量為1040g鋼球進(jìn)行沖擊，以5cm為間隔不斷提升落球沖擊高度，花紋高層度和落球沖擊高度對應點(diǎn)狀圖。

　　通過(guò)上述對比可以看出，在合理的范圍內，花紋高層度越深，可以承受落球的沖擊高度越高。

　　3.3鋼化質(zhì)量和沖擊強度之間的關(guān)系

　　鋼化玻璃衡量標準為50mm×50mm的面積中顆粒數≥40顆，對應的表面應力≥90MPa。任意抽取27片規格為3.2mm×1954mm×984mm的產(chǎn)品，先測量表面應力，然后將試樣置于610mm×610mm的沖擊框上進(jìn)行沖擊，應力關(guān)系和破碎結果。

　　通常情況下認為的玻璃的沖擊強度和鋼化表面應力呈正相關(guān)關(guān)系，然而在此次試驗中卻并沒(méi)有被證實(shí)。

　　探究沖擊強度和沖擊次數之間的關(guān)系：國標和行標中規定對于沖擊的次數都僅有1次，對其進(jìn)行多次沖擊測試。選用：3.2mm×1954mm×984mm為試樣，沖擊框尺寸為610mm×610mm，使用質(zhì)量為1040g的落球對195片試樣進(jìn)行光面沖擊測試，考慮到試驗的操作可行性，筆者以5次沖擊為限。

　　此次試驗表明：有41.03%的鋼化玻璃都無(wú)法承受前3次的落球沖擊而發(fā)生破碎。在經(jīng)歷過(guò)3次落球沖擊后再被沖擊，玻璃破碎的概率降低。

　　3.4玻璃成分及密度與抗沖擊性能之間的關(guān)系

　　光伏玻璃在生產(chǎn)中對成分的調整是一個(gè)緩慢過(guò)程，對于不同成分試樣的收集，存在一定的困難。選取跟進(jìn)成分調整中的不同組成的光伏玻璃，兩組光伏玻璃在成分上存在一定差異，見(jiàn)表5。

　　通過(guò)一定時(shí)期的跟進(jìn)：第1組產(chǎn)品的破碎率在8%以?xún)?，?組產(chǎn)品的破碎率為10%~20%。第1組抗沖擊性能比第2組的抗沖擊性能好。當玻璃中SiO2含量減少，Na2O和CaO的占比增加時(shí)，玻璃變脆，導致鋼化玻璃的抗沖擊性能降低。

　　玻璃的密度也和沖擊強度存在一定的關(guān)系，統計一定區間21組玻璃密度和沖擊破碎概率的關(guān)系。

　　玻璃的密度越大，沖擊破碎的概率越低，提高玻璃密度有助于提高抗沖擊性能。

　　3.5表面開(kāi)口氣泡和沖擊強度的關(guān)系

　　國內外光伏企業(yè)都將光伏玻璃表面（受光面）開(kāi)口氣泡判斷為一種嚴重的缺點(diǎn)。本實(shí)驗收集了59片規格為3.2mm×1663mm×993mm、受光面存在0.3~3.5mm不等的開(kāi)口氣泡，對試樣按①→②→③→④順序進(jìn)行測試，其中有11片表面開(kāi)口泡位于試樣中間（僅進(jìn)行③④步驟）。見(jiàn)表6。

　　進(jìn)行試驗③④測試的這些玻璃，都是經(jīng)過(guò)①②的沖擊，相當于分別經(jīng)歷3次和4次沖擊。所以受光面的開(kāi)口氣泡并不會(huì )影響到被沖擊的效果，對于開(kāi)口氣泡，可以適當地放寬標準。

　　4、結論

　　綜合以上試樣的測試數據得出：

　?。?）試樣的沖擊框尺寸越大、越接近試樣的實(shí)際尺寸（非610mm×610mm試樣），落球沖擊試驗越容易破碎；

　?。?）在相同沖擊條件下，沖擊鋼化玻璃的布紋面比沖擊粗糙面更不容易破碎，一定花紋高層度范圍內，花紋高層度越深，玻璃越不易在沖擊中破碎；

　?。?）鋼化玻璃的表面應力和抗沖擊性能測試并無(wú)正相關(guān)關(guān)系，如果對同一片玻璃進(jìn)行重復沖擊，有41.03%的試樣都在前3次的沖擊中破碎，在經(jīng)歷過(guò)3次沖擊后，破碎的概率降低；

　?。?）當玻璃的成分中二氧化硅的含量降低，氧化鈉和鋼化鈣成分增多，玻璃抗沖擊強度降低；玻璃的密度提高，玻璃的抗沖擊性能提高；

　?。?）存在表面缺點(diǎn)的試樣，當沖擊點(diǎn)為非缺點(diǎn)點(diǎn)外的中間位置時(shí)，不會(huì )對沖擊性能造成影響，當沖擊點(diǎn)位置為缺點(diǎn)位置時(shí)，對于玻璃的質(zhì)量存在一定影響，但不是影響破碎的主要因素；

　?。?）對于存在爭議的落球質(zhì)量的選取，用戶(hù)應根據具體的使用條件來(lái)決定，對于氣象條件復雜，經(jīng)常發(fā)生冰雹臺風(fēng)等較端天氣的地區，用1040g落球為宜；如果是安裝在干旱少雨或者氣候溫和的地區，用227g落球，但無(wú)論如何選取都無(wú)法模擬出復雜的自然狀況，測試具有局限性；

　?。?）對于試樣的尺寸選取，顯然610mm×610mm的試樣更有利于通過(guò)測試，但考慮到生產(chǎn)的工況條件，使用正常供貨規格更能代表制作水平；

　?。?）落球沖擊測試，玻璃的破碎本身就存在一定的偶然性，為了避免這種偶然性，國標中明確規定選取6片為一組合理，如果僅由1片就來(lái)確定整批產(chǎn)品的抗沖擊性能，操作固然簡(jiǎn)便，但卻是不合理的。