复合材料EVA薄膜的疲劳测试和动态滞弹性测试——电磁式疲劳试验机的应用

复合材料EVA (乙烯-醋酸乙烯) 薄膜是一种在太阳能电池的键合中广泛应用的重要材料。太阳能电池在白天受到阳光的照射，达到高温状态，而在晚上则会降温。因此，EVA 薄膜需要具有耐久性，能够承受紫外线持续照射、热膨胀和热收缩等因素的影响，以保证太阳能电池的长期稳定运行。为了评估 EVA 薄膜的耐久性和动态粘弹性能，疲劳测试和动态滞弹性测试成为了必要的手段。
疲劳测试是评估材料在反复加载下失效的能力的方法，对于复合材料EVA 薄膜而言，可以通过拉伸疲劳试验来评估其耐久性。而动态滞弹性测试则是评估材料在受到周期性加载下的变形和恢复能力，可以通过动态粘弹性测试来评估 EVA 薄膜的粘弹性能。

本文科准测控小编将介绍复合材料EVA 薄膜的疲劳测试和动态滞弹性测试的原理、方法以及实验结果，以期为 EVA 薄膜的性能评估和太阳能电池的设计和生产提供参考。

一、测试相关标准

ASTM D3654-16 压敏胶带剪切粘合力的标准测试方法

ASTM D3574-16 柔性多孔材料的标准测试方法——平板、粘合和模制聚氨酯泡沫

ASTM D638-14 塑料拉伸性能标准测试方法

ASTM E466-07 进行金属材料力控恒幅轴向疲劳试验的标准规程

ISO 527-2:2012 塑料 – 拉伸性能的测定 – 第 2 部分：模塑和挤出塑料的测试条件

二、测试仪器

1、电磁式疲劳试验机

2、薄膜夹具

3、试验要求

传感器容量: 100N

试验夹具:复合材料特制夹具

试样尺寸(mm): 40X20X0.5

三、测试流程

1、准备 EVA 薄膜样品，并将其分成两类：一类是未暴露在紫外线辐射下的原始薄膜样品，另一类是暴露在紫外线辐射下 100 小时的样品。

2、使用电磁式疲劳试验机测试软件来测量样品的动态粘弹性，包括绝对弹常数、存储弹簧常数、损耗弹簧常数、阻尼系数和损耗系数。

3、测量样品的储存杨氏模量和损耗杨氏模量，这可以通过疲劳试验中的不同循环次数测得试验载荷和样品伸长（试验机的活塞位移）来计算。

4、准备试样，将 40 (长) X20 (宽) X0.5 (T) mm 的 EVA 薄膜条组成试样，使用电磁疲劳试验机和加载夹具（夹具）进行疲劳耐久试验。

5、对于未暴露在紫外线辐射下的原始薄膜样品，设置应力为其静态拉伸强度（TS=9MPa），分别按照以下三种应力进行测试：1.8MPa、1.4MPa、0.9MPa，目标循环次数为 100000 次。

6、对于暴露在紫外线辐射下的样品，同样设置应力和循环次数，并按照相同的方法进行测试。

7、记录每个测试的结果，包括所应用的应力、循环次数、储存杨氏模量、损耗杨氏模量以及动态粘弹性参数。

8、增加负载循环的重复次数，比较这些常数的变化。

结论

综上所述，在此试验中，我们使用了电磁疲劳试验机对EVA薄膜样品进行疲劳寿命和动态粘弹性的测试。该试验系统采用电磁力作为动力源，无需使用液压油或水，因此在进行测试时具有节能和环保的优势。此外，该试验机还可以选配恒温箱和其他附件，以满足试验需求。在进行试验前，我们按照一定的规则选择并准备好样品，以保证测试的准确性。

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审核编辑 黄宇