【中玻網(wǎng)】抗沖擊強度是評價(jià)光伏壓延玻璃力學(xué)性能重要指標之一，試驗中發(fā)現具有不同表面形態(tài)的光伏壓延玻璃在同等條件下受沖擊破碎時(shí)具有不同的破碎面積，表現出不同的抗沖擊性能。本文選取具有不同表面形態(tài)的玻璃進(jìn)行落球沖擊破碎試驗，結合微觀(guān)形貌和高速攝像分析，研究了玻璃的表面形態(tài)對玻璃抗沖擊性能的影響。

　　實(shí)驗試樣：玻璃試樣為中建材（宜興）新能源有限公司壓延工藝生產(chǎn)的單絨鏡面玻璃和單絨壓花玻璃，厚度分別為1.6 mm、2.0 mm和2.5 mm，玻璃表面形態(tài)為單絨鏡面玻璃的鏡面、絨面以及單絨壓花玻璃的壓花面、絨面，其中單絨鏡面玻璃的表面形態(tài)簡(jiǎn)易圖如圖1所示，分為a1、b1面，a1面為鏡面，粗糙度約為0.012 mm，b1面為絨面，粗糙度約為1.267 mm；單絨壓花玻璃的表面形態(tài)簡(jiǎn)易圖如圖2所示,分為a2、b2面，a2面為絨面，粗糙度約為0.580 mm，b2面為壓花面，花紋高層度約為20 mm。

圖1單絨鏡面玻璃的表面形態(tài)

圖2單絨壓花玻璃的表面形態(tài)

　　測試方法：按照GB/T 30984.1—2015中涉及的抗沖擊性能測試標準，采用1 040 g的鋼球和符合標準規定的試驗支架，分別以不同表面形態(tài)為沖擊面，完成落球沖擊測試，沖擊點(diǎn)在距離試樣中心25 mm范圍內，觀(guān)察玻璃破碎情況，以破碎時(shí)鋼球的高度表征玻璃的抗沖擊強度。

　　結果與分析：（1）落球沖擊測試結果，不同表面形態(tài)受到落球沖擊時(shí)破碎的試驗結果如圖3所示。

圖3玻璃抗沖擊強度落球試驗結果圖

　　從圖3中可以看出，隨著(zhù)厚度的增加，玻璃表面相同形態(tài)抗沖擊面的抗沖擊強度隨之增加；在同一厚度下，單絨鏡面玻璃的抗沖擊強度：b1面>a1面，單絨壓花玻璃的抗沖擊強度：b2面>a2面。

　?。?）表面形貌力學(xué)分析：壓延平板玻璃的表面形態(tài)影響其抗沖擊強度，通過(guò)玻璃表面受力情況來(lái)分析造成該影響的原因。粗糙度指加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀(guān)幾何形狀特性。已知單絨鏡面玻璃的a1面粗糙度為0.012 mm，粗糙度非常小，忽略不計，b1面粗糙度約為1.267 mm；單絨壓花玻璃的a2面粗糙度約為0.580 mm，b2面花紋高層度約為20 mm。其中a1面、a2面，b1面、b2面在底面積相同的狀態(tài)下，高度越高，其表面積越大。玻璃表面粗糙度及花紋高層度簡(jiǎn)圖如圖4所示，其表面積Sa1＜Sb1，Sa2＜Sb2。

圖4玻璃表面粗糙度及花紋高層度

　?。?）落球高速攝像：圖5為高速攝像機從試樣的下表面拍攝的產(chǎn)生破碎圓錐的瞬間照片，其中，圖5（1）為2.0 mm單絨鏡面玻璃試樣，沖擊表面分別為a1、b1面，圖5（2）為2.0 mm單絨壓花玻璃試樣，沖擊表面分別為a2、b2面。

圖5玻璃破碎產(chǎn)生破碎圓錐瞬間照片

　　玻璃破碎時(shí)產(chǎn)生的破碎圓錐面積越大，表示其吸收沖擊能量越多，通過(guò)高速攝像機從試樣的下表面拍攝產(chǎn)生破碎圓錐的面積，可以看出：①對于單絨鏡面玻璃（圖5（1）），b1面受沖擊吸收的沖擊能量大于a1面受沖擊吸收的沖擊能量；②對于單絨壓花玻璃（圖5（2）），b2面受沖擊吸收的沖擊能量大于a2面受沖擊吸收的沖擊能量；③對于兩種厚度相同的玻璃，當下表面均為絨面（即a2、b1面）時(shí)，壓花玻璃b2面受沖擊吸收的沖擊能量大于鏡面玻璃a1面受沖擊吸收的沖擊能量；④當沖擊面均為絨面時(shí)，單絨鏡面玻璃a1面為下表面時(shí)吸收的沖擊能量大于單絨壓花玻璃b2面為下表面時(shí)吸收的沖擊能量。高速攝像得到的玻璃表面形態(tài)不同對玻璃抗沖擊性能的影響結果與落球試驗得到的結果相一致。

　　通過(guò)對不同形態(tài)和不同厚度玻璃的沖擊實(shí)驗比較，得出以下結論：

　?。?）隨著(zhù)厚度的增加，玻璃相同的抗沖擊面的抗沖擊強度隨之增加；同一厚度下，單絨鏡面玻璃的絨面的抗沖擊強度高于鏡面的抗沖擊強度，單絨壓花玻璃的壓花面的抗沖擊強度高于絨面的抗沖擊強度。

　?。?）玻璃壓花面的結構在受到?jīng)_擊載荷時(shí)，初始的變形包括了孔壁的軸向或剪切變形，這個(gè)變形過(guò)程中，壓花面比表面積相對非常大，能多吸收一部分沖擊能量，因此當壓花面受沖擊時(shí)，玻璃具有較高的抗沖擊強度。

　?。?）落球高速攝像結果相一致：①單絨壓花玻璃受沖擊吸收的沖擊能量：壓花面>絨面；②單絨鏡面玻璃受沖擊吸收的沖擊能量：絨面>鏡面；③厚度相同時(shí)，當下表面均為絨面時(shí)，受沖擊吸收的沖擊能量壓花玻璃>鏡面玻璃；④當沖擊面均為絨面時(shí)，受沖擊吸收的沖擊能量單絨鏡面玻璃>單絨壓花玻璃。

　　對比兩種壓延玻璃的實(shí)驗結果，可以發(fā)現：相同厚度下，玻璃受沖擊時(shí)上下面的表面形態(tài)對玻璃的抗沖擊強度均存在影響，表面積相對大的玻璃面作為沖擊面時(shí)，能夠提高光伏壓延玻璃的抗沖擊強度，因此，可通過(guò)設計壓延玻璃的表面形態(tài)，提高產(chǎn)品的抗沖擊強度。