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光伏向汽车行业学习可靠性试验——自然暴露试验

2015-6-2 22:57| 发布者: 阳阳| 查看: 20043| 评论: 0|原作者: 冯江涛|来自: 电气科学研究院

摘要: 光伏组件的质量可靠性与耐久性问题一直困扰业主方和投资人,组件需要通过怎样的耐久性试验才能够保证其25年的寿命。作为与光伏组件同样应用于户外的工业产品,汽车行业也有着保证整车产品15寿命要求,作为百年 ... ...
(四)黑箱试验样品的准备

1. 试验样品的基体材料应与涂料使用在汽车上最终的基体材料大体相一致:金属板或塑料板;
2. 试验样品的尺寸为100300mm(4x12 in);也可根据客户的要求采用其它样品尺寸;
3. 试验样品要求平整,一般不得扭曲、弯曲,否则会影响黑箱的密封,进而影响黑箱的试验效果。
4. 对于小型样品或非刚性样品,可以采用任何有效的方法将这些样品贴附在涂有黑色油漆的金属板上(保证试验期间样品没有移动),以便放置在黑箱上进行试验。

(五)黑箱试验方法
1. 将试验样品放在黑箱上时,样品之间应不留空隙,必须放满黑箱的表面,如果样品的数量不足以覆盖黑箱用于暴露试验的区域,必须以涂有黑色油漆的金属板放满剩余的位置。
2. 黑箱应放置在暴露支架上,黑箱的最低点距地面应大于0.5m。
3. 黑箱上放置样品的水平表面试验时应朝南与水平面呈5°。
4. 用于测量黑板温度的黑板一般应与试样尺寸一致,并用与样品相同的方式放在同一试验区域内(有些标准还要求同时测量白板温度)。
5. 在曝晒过程中,样品每月都要用水清洗,清洗时间应选择在清晨凝露结束以后。

二、太阳跟踪聚光自然暴露试验

       (一)太阳跟踪聚光自然暴露试验简介
       太阳跟踪聚光自然暴露试验是一种利用太阳跟踪聚光装置增加试验期间试验样品暴露表面的太阳辐射量并提高试验样品试验温度的自然暴露试验方法。材料自然暴露试验光老化的主要影响因素为太阳辐射、温度和水分。因此强化这三者中的任一因素,或它们的组合,都会加速材料受试样品的老化。

       太阳跟踪聚光装置强化了太阳辐射、温度两个因素。太阳跟踪聚光装置主要有两个功能:1 利用太阳跟踪装置对准太阳;2 利用平面镜反射太阳光聚焦光辐射,达到增强光辐射能量目的。1960年前后,ATLAS材料测试技术公司首先研制了此种设备。如图2所示,目前使用的太阳跟踪聚光装置均采用菲涅尔反射聚光系统,即把10块矩形平面镜反射的光线聚焦到聚光板上,而试验样品就安装在聚光板上。这样的系统正常情况下可使试验样品得到约8倍的太阳光辐射或5倍的太阳紫外光辐射。最重要的是在这种暴露试验中试验样品所处的环境是自然环境,所接受到的光辐射是真实的太阳光辐射(反射)。

       (二)太阳跟踪聚光自然暴露试验所用设备
       太阳跟踪聚光装置上除了装有10 面反射平面镜的聚光装置外,另装有通风冷却系统、样品加湿装置、温度控制装置及太阳跟踪系统等。太阳跟踪聚光装置上可以在样品试验区安装一黑板温度计。该黑板温度计用于监控试验样品的表面温度。

       (三)试验样品的准备
3.1 样品的最大长度和宽度不能大于试验区的长度和宽度;
3.2 试验时所采用的样品冷却方式限制了样品的厚度应不超过13mm。

       (四)使用太阳跟踪聚光自然暴露试验的汽车材料
① 太阳跟踪聚光自然暴露试验主要用于汽车外饰件,如汽车玻璃、车灯用材料、汽车外部涂料、密封材料等;
② 太阳跟踪聚光自然暴露试验也用于某些汽车内饰件材料,不过此时加速试验应按玻璃下暴露试验的要求进行。

       (五)根据以下任何一种情况,结束样品试验:
5.1 达到预定的对比样品性能变化的百分比;
5.2 达到预定的样品性能的规定值。
5.3 达到预定的样品接受的太阳辐射总量或紫外辐射量:
       太阳光谱中的紫外辐射导致多数材料的老化。在太阳跟踪聚光暴露加速试验中样品接受的太阳紫外辐射量比在直接暴露试验中增加了数倍,从而导致样品老化加快。

       经验表明:在太阳跟踪聚光装置上的试验样品,经历同样的紫外辐射量,无论在一年当中何时开始试验,老化效果具有可比性。美国ATLAS气候试验服务集团在太阳跟踪聚光暴露加速试验中推荐使用太阳紫外辐射量作为试验期指标。

       (六)太阳跟踪聚光暴露加速试验的循环方式
       太阳跟踪聚光暴露加速试验的循环方式取决于试验材料的最终用途。比如汽车外饰件试验时需要喷水加湿,汽车内饰件则不需要。表1是常用的太阳跟踪聚光暴露加速试验的循环方式。
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