CN208043498U - 测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，包括第一测试件、第二测试件、拉力测试装置和高低温试验箱，第一测试件上设有第一粘贴部，第二测试件上设有第二粘贴部，第一粘贴部与第二粘贴部通过粘贴胶粘贴在一起形成测试组件，测试组件安装在拉力测试装置上，拉力测试装置设于高低温试验箱中。该测试系统可以对太阳电池片在月面环境下起飞时同时承受高温和力学应力作用的情况下的粘接强度的应力耐受性能进行测试。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳电池性能测试技术领域，尤其是涉及测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统。
背景技术
太阳电池阵作为卫星、探测器的主电源，在轨将太阳光能转换为电能，为星/器上设备供电。由于太阳电池阵在卫星/探测器的外部，没有任何的防护措施，直接暴露在空间环境中。
传统的卫星太阳电池阵在卫星发射阶段受到振动、噪声等力学应力，此时产品的温度接近室温，发射过程中不存在高温环境；在轨道上运行时，受到高温、低温环境变化的热应力，但其不再承受振动等力学应力的作用。
对于月球探测器而言，由于需要在月面高温下(约150℃)起飞，太阳电池阵将同时承受高温和力学应力作用，粘贴太阳电池片的硅橡胶在高温下粘贴力会下降，如何验证其在高温下耐受力学应力作用的能力，成为太阳电池阵月面起飞过程中安全可靠工作的关键。以往太阳电池片的考核要么是常温下的力学性能考核，要么是不同温度条件下的静态考核，不足以证明产品在月面高温下对振动环境的适应能力。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，可以验证太阳电池片在高温下耐受力学应力作用的能力。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，包括第一测试件、第二测试件、拉力测试装置和高低温试验箱，第一测试件上设有第一粘贴部，第二测试件上设有第二粘贴部，第一粘贴部与第二粘贴部通过粘贴胶粘贴在一起形成测试组件，测试组件安装在拉力测试装置上，拉力测试装置设于高低温试验箱中。
技术方案中，优选的，第一粘贴部与第二粘贴部之间还设有太阳电池绝缘材料层，太阳电池绝缘材料层的两侧分别与第一粘贴部和第二粘贴部通过粘贴胶粘贴。
技术方案中，优选的，第一测试件为片状测试件。
技术方案中，优选的，第二测试件为片状测试件。
技术方案中，优选的，第一测试件为金属材质。
技术方案中，优选的，第二测试件为金属材质。
技术方案中，优选的，太阳电池绝缘材料层为聚酰亚胺膜。
技术方案中，优选的，第一测试件为铝材质。
技术方案中，优选的，第二测试件为铝材质。
本实用新型具有的优点和积极效果是：使用该测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统可以对太阳电池片在月面环境下起飞时太阳电池阵同时承受高温和力学应力作用下的粘接强度的耐受性能进行测试，弥补现有技术中的测试方法无法用于月面环境下太阳电池粘接强度耐受性能测试的不足。
附图说明
图1是本实用新型实施例的应力耐受性能的系统的结构示意图。
图2是本实用新型实施例中测试组件粘接方式的示意图。
图中：
1、测试件 2、测试件 3、拉力测试装置
4、高低温试验箱 5、粘贴胶 6、太阳电池绝缘材料层
11、粘贴部 21、粘贴部
具体实施方式
对于月球探测器而言，由于需要在月面高温下(约150℃)起飞，太阳电池阵将同时承受高温和力学应力作用，粘贴太阳电池片的硅橡胶在高温下粘贴力会下降，如何验证其在高温下耐受力学应力作用的能力，成为太阳电池阵月面起飞过程中安全可靠工作的关键。现有技术的普通太阳电池片由于其只单独受到力学应力或受到高温的热应力作用，因此，现有技术对太阳电池片粘接强度的测试无法适用于太阳电池用于月面环境下的情况。
为了解决上述问题，本申请提出测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统。
下面结合附图对实用新型实施例做进一步描述：
本实施例所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统包括测试件1、测试件2、拉力测试装置3和高低温试验箱4，测试件 1上设有粘贴部11，测试件2上设有粘贴部21，粘贴部11与粘贴部21通过粘贴胶5粘贴在一起形成测试组件，测试件1和测试件2的粘贴部相对的另一端上设有安装孔，通过安装孔将测试组件安装在拉力测试装置3上，测试组件的两端分别与拉力测试装置3上的组件连接，拉力测试装置3设于高低温试验箱4中。现有技术对太阳电池片粘接强度的测试只能单纯的测常温时受应力作用的情况和高温时的静态下的情况。而对于月球探测器而言，由于需要在月面高温下(约150℃)起飞，太阳电池阵将同时承受高温和力学应力作用，高温对胶的粘接强度有很大影响，本实施例所述的测试系统，将拉力测试装置3放置于高低温试验箱4中，调节高低温试验箱4的温度，即可改变拉力测试过程中的温度，测试经过胶粘后太阳电池粘接强度在月面温度下受应力时的强度。测试件1和测试件2模拟太阳电池上使用胶粘的两部分，于月面温度下，测试相互粘接的两个测试件的抗剪强度，即可得到太阳电池片粘接强度在月面环境下应力的耐受性能。
技术方案中，优选的，粘贴部11与粘贴部21之间还设有太阳电池绝缘材料层6，太阳电池绝缘材料层6的两侧分别与粘贴部11和粘贴部21通过粘贴胶5粘贴，由于太阳电池上通过胶粘连接的通常是粘接在其绝缘层材料上，因此，在两个粘贴部之间粘接太阳电池绝缘材料层6，最终实际测试的是测试件与太阳电池绝缘材料层6之间的粘接应力耐受性能，更接近实际情况，测试准确度更高，优选的，太阳电池绝缘材料层6为聚酰亚胺膜，由于一般的太阳电池绝缘层常使用聚酰亚胺膜，因此，选择此种绝缘材料层模拟的真实度更高。
优选的，测试件1、2为片状测试件，且为本身具有一定强度的金属材质，由于此处测试的是材料之间的粘接强度，如果使用强度较小的材料测试的话，测试过程中可能粘贴处没有断开而是材料本身断裂，影响测试结果。优选使用铝材质的铝片。
使用该系统测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的方法，包括第一步、将测试件1的粘贴部11和测试件2的粘贴部21通过粘贴胶5粘贴在一起，形成测试组件；第二步、将测试组件安装在拉力测试装置 3上，拉力测试装置3使用拉伸试验机；第三步、将拉伸试验机放于高低温试验箱4中，设置高低温试验箱4的温度为月面温度，并进行拉力测试。使用该方法即可测试太阳电池片在月面高温下(约150℃)起飞时受应力时的粘接强度的耐受性能。
技术方案中，优选的，第一步中在测试件1和测试件2之间粘贴太阳电池绝缘材料层6，太阳电池绝缘材料层6的一侧与测试件1粘贴，另一侧与测试件2粘贴，优选的，所述太阳电池绝缘材料层为聚酰亚胺膜。由于太阳电池上通过胶粘连接的通常是粘接在其绝缘层材料上，因此，在两个粘贴部之间粘接太阳电池绝缘材料层6，最终实际测试的是测试件与太阳电池绝缘材料层6之间的粘接应力耐受性能，更接近实际情况，测试准确度更高，而由于一般的太阳电池绝缘层常使用聚酰亚胺膜，因此，选择此种绝缘材料层模拟的真实度更高。
优选的，测试件1、2为片状测试件，且为本身具有一定强度的金属材质，由于此处测试的是材料之间的粘接强度，如果使用强度较小的材料测试的话，测试过程中可能粘贴处没有断开而是材料本身断裂，影响测试结果。优选使用铝材质的铝片。
使用本实用新型的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统测试耐受性能的方法，具体如下：
1.制作2个尺寸大小为20mm×70mm厚度为2mm的铝片为测试件和20mm ×20mm厚度为0.05mm的聚酰亚胺膜为太阳电池绝缘材料层，使用硅橡胶将铝片与聚酰胺膜粘贴在一起，聚酰亚胺膜的两侧通过硅橡胶分别与两个铝片粘贴，粘贴面面积在4cm2左右，计算抗剪强度时以实测面积为准。
2.将粘贴好的测试组件安装至拉力测试装置3上，拉力测试装置3使用拉伸试验机；
3.将拉伸试验机放于高低温试验箱4中，并将高低温试验箱4内的温度调节至150℃。
4.进行拉力加载试验，试验机载荷清零后，设置拉伸试验机的加载速度，观察拉力测试仪数据。保持恒定速度继续拉伸，直至试件胶接部分分离，记录硅橡胶破坏力。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：包括第一测试件、第二测试件、拉力测试装置和高低温试验箱，所述第一测试件上设有第一粘贴部，所述第二测试件上设有第二粘贴部，所述第一粘贴部与所述第二粘贴部通过粘贴胶粘贴在一起形成测试组件，所述测试组件安装在所述拉力测试装置上，所述拉力测试装置设于所述高低温试验箱中，所述第一粘贴部与所述第二粘贴部之间还设有太阳电池绝缘材料层，所述太阳电池绝缘材料层的两侧分别与所述第一粘贴部和所述第二粘贴部通过粘贴胶粘贴。
2.根据权利要求1所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：所述第一测试件为片状测试件。
3.根据权利要求1或2所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：所述第二测试件为片状测试件。
4.根据权利要求1或2所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：所述第一测试件为金属材质。
5.根据权利要求1或2所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：所述第二测试件为金属材质。
6.根据权利要求1所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：所述太阳电池绝缘材料层为聚酰亚胺膜。
7.根据权利要求1或2所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：所述第一测试件为铝材质。
8.根据权利要求1或2所述的测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统，其特征在于：所述第二测试件为铝材质。
Priority Applications (1)
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| CN201721856966.0U CN208043498U (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 测试太阳电池片粘接强度在月面环境下应力耐受性能的系统 |
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Publications (1)
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| CN208043498U true CN208043498U (zh) | 2018-11-02 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109612755A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-12 | 上海空间电源研究所 | 一种用于模拟空间环境的应变测试系统及其用途 |
| CN110849804A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-28 | 深圳市卓宝科技股份有限公司 | 一种自粘性防水卷材在低温环境下的粘接性能测试方法 |
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2017
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| CN110849804A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-28 | 深圳市卓宝科技股份有限公司 | 一种自粘性防水卷材在低温环境下的粘接性能测试方法 |
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