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用改进DSC法测量EVA交联度,保障组件质量控制(1)

2014-11-13 15:38| 发布者: solartest| 查看: 24021| 评论: 0|来自: PV International

摘要: 用于光伏电池组件质量控制的新式DSC方法 -- 测量EVA封装材料交联度的快速简易方式 摘要:本文介绍了一种新式差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,简称DSC),使用该方法能测量出乙烯-醋酸乙烯(Eth ...
       正因如此,业内一直在寻求一种更简单、快速的测试方法。最近,有学者提出了一种新型间接测量EVA交联度方法,采用差热扫描试验(DSC)对少量EVA样品进行检测,样品可以使交联的,也可以是非交联的。

 

       DSC是一种广为人知的用于检测聚合物热性能的方法。操作中以两个封闭金属坩埚的受控加热或冷却为基础,其中一个坩埚内装有一小块待检测样品(通常只有几毫克),另一个坩埚是只有空气、不含样品的封闭空间。在进行扫描操作时,对两个坩埚的温度进行比较,一旦出现温差,热计量计会立刻进行热量补偿直到两个坩埚的温度再次保持一致。补偿所需的热量会被测量和记录下来。待分析样品在任何时候进行的热交换(可理解为任何能引起吸热或放热的过程)都会在基线上出现上凸或下凹的(峰或谷)的温度曲线。放热时曲线上凸,吸热时曲线下凹,图1所示的就是聚合物最普遍的热转换过程。

 


       新提出的DSC法,所测量的是EVA封装胶膜发生热交联反应时应当释放的能量。在升温到反应温度区间(>100C)时会出现与图1标有“化学反应”的曲线相似的放热信号。热流速率的积分值等于整个交联反应过程所释放的总最大热焓。DSC法假设层压后的EVA样品在进行DSC扫描时仍然会释放一些热量。通过与未交联样品(层压前)释放的热量相比较,测算出层压样品的相对交联度。该方法与凝胶含量法所测得的结果又很高的一致性。

 

       相对于凝胶含量法,DSC法有一下几个重要优点:

1. 不需要使用溶剂
2. DSC设备操作简单
3. 可在组件制造过程中完成
4. 测试所需要的样品量非常少,约几毫克
5. 测试时间相比溶剂萃取时间短很多(通常一小时之内就可完成)

 

       DSC法的不足之处也很明显:

       DSC方法需要以样品含有剩余添加物为前提,因此不适用于复杂的或热历史不明确的样品(因为为了确保测试结果的准确性,所有过氧化物的分解反应都必须在制造过程或层压后的DSC检测过程中完成)。显然,除了用纯过氧化物制得的交联样品外,该测试方法不能用在或需要修改后才能用在其它方法制成的交联样品上。

 

       新式改良测热法介绍 (待续...)

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