آیا آلومینیوم برای پانل های خورشیدی مفید است؟

آلومینیوم (یا آلومینیوم به زبان انگلیسی آمریکایی و انگلیسی کانادایی) یک عنصر شیمیایی با نماد آل و شماره اتمی 13 است. آلومینیوم دارای چگالی پایین تر از سایر فلزات مشترک است ، تقریباً در یک سوم فولاد. این وابستگی زیادی به اکسیژن دارد و هنگام قرار گرفتن در معرض هوا ، یک لایه محافظ اکسید را روی سطح تشکیل می دهد. آلومینیوم بصری شبیه به نقره است ، هم از نظر رنگ و هم در توانایی عالی آن در بازتاب نور. نرم ، غیر مغناطیسی و انعطاف پذیر است. دارای یک ایزوتوپ پایدار ، 27AL ؛ این ایزوتوپ بسیار رایج است و باعث می شود آلومینیوم دوازدهمین عنصر رایج در جهان باشد. رادیواکتیویته 26AL در رادیوژنی استفاده می شود.

از نظر شیمیایی ، آلومینیوم یک فلز پس از انتقال در گروه بور است. همانطور که برای این گروه رایج است ، آلومینیوم ترکیبات در درجه اول در حالت اکسیداسیون +3 است. کاتیون آلومینیوم AL3+ کوچک و بسیار بار است. به همین ترتیب ، قطبی است و اشکال آلومینیومی پیوندها به سمت کووالانسی تمایل دارند. وابستگی شدید به اکسیژن منجر به ارتباط مشترک آلومینیوم با اکسیژن در طبیعت در قالب اکسیدها می شود. به همین دلیل ، آلومینیوم در درجه اول در صخره های پوسته یافت می شود ، جایی که این سومین عنصر فراوان پس از اکسیژن و سیلیکون است ، نه در گوشته ، و تقریباً هرگز به عنوان فلز آزاد.

کشف آلومینیوم در سال 1825 توسط فیزیکدان دانمارکی هانس کریستین Ørsted اعلام شد. اولین تولید صنعتی آلومینیوم توسط شیمیدان فرانسوی هنری اتین ساین-کلر دویل در سال 1856 آغاز شد. آلومینیوم با روند هال-هل ، به طور مستقل توسط مهندس فرانسوی پل هرولت و مهندس آمریکایی چارلز مارتین هال در سال 1886 توسعه یافت ، و در سال 1886 ، و تولید عظیم آن از Aluminum and led the Produciation Expresse Ofly Presterize در سال 1886 ، و مهندس آمریکایی مارتین مارتین هال ، و تولید عظیم Alluminum در سال 1886 ، و تولید عظیم آن از Alluminum Expressive Early Parity در سال 1886 و مهندس آمریکایی مارتین مارتین هال در سال 1886 توسعه یافت. در جنگ جهانی اول و دوم ، آلومینیوم یک منبع مهم استراتژیک برای حمل و نقل هوایی بود. در سال 1954 ، آلومینیوم به تولید بیشترین فلز غیر آهنی تبدیل شد و از مس فراتر رفت. در قرن بیست و یکم ، بیشتر آلومینیوم در حمل و نقل ، مهندسی ، ساخت و بسته بندی در ایالات متحده ، اروپای غربی و ژاپن مصرف می شد.

علیرغم شیوع آن در محیط زیست ، هیچ ارگانیسم زنده ای از نمک های آلومینیومی به صورت متابولیکی استفاده نمی کند ، اما آلومینیوم به خوبی توسط گیاهان و حیوانات تحمل می شود. به دلیل فراوانی این نمک ها ، پتانسیل نقش بیولوژیکی برای آنها ادامه علاقه است و مطالعات ادامه دارد.

کاربرد

همچنین ببینید: آلیاژ آلومینیوم

تولید جهانی آلومینیوم در سال 2016 58.8 میلیون تن بود. این بیش از هر فلز دیگر به جز آهن (1،231 میلیون تن) فراتر رفته است. [138] [139]

آلومینیوم تقریباً همیشه آلیاژ شده است ، که به طور قابل توجهی خصوصیات مکانیکی آن را بهبود می بخشد ، به خصوص در هنگام تحریک. به عنوان مثال ، فویل های آلومینیومی رایج و قوطی های نوشیدنی آلیاژهای 92 ٪ تا 99 ٪ آلومینیوم هستند. [140] عوامل اصلی آلیاژ مس ، روی ، منیزیم ، منگنز و سیلیکون (به عنوان مثال ، دورالومین) با سطح سایر فلزات در چند درصد وزن است. [141] آلومینیوم ، هر دو فرفورژه و بازیگران ، با: منگنز ، سیلیکون ، منیزیم ، مس و روی در میان دیگران آلیاژ شده است. [142] به عنوان مثال ، خانواده آلیاژ Kynal توسط تولید کننده شیمیایی انگلیس Imperial Chemical Industries ساخته شده است.

قوطی آلومینیوم

مهمترین کاربردهای فلز آلومینیوم در:

• حمل و نقل (اتومبیل ، هواپیما ، کامیون ، اتومبیل های راه آهن ، کشتی های دریایی ، دوچرخه ، فضاپیما و غیره). از آلومینیوم به دلیل چگالی کم استفاده می شود.

• بسته بندی (قوطی ، فویل ، قاب و غیره). از آلومینیوم استفاده می شود زیرا غیر سمی است (به تصویر زیر مراجعه کنید) ، غیر ادعایی و ضد انعطاف پذیر.

• ساختمان و ساخت و ساز (پنجره ها ، درها ، سایدینگ ، سیم ساختمان ، قید ، بام و غیره). از آنجا که فولاد ارزان تر است ، آلومینیوم هنگام استفاده از سبک بودن ، مقاومت در برابر خوردگی یا ویژگی های مهندسی از آلومینیوم استفاده می شود.

• مصارف مربوط به برق (آلیاژهای هادی ، موتورها و ژنراتورها ، ترانسفورماتورها ، خازن ها و غیره). از آلومینیوم استفاده می شود زیرا نسبتاً ارزان ، بسیار رسانا است ، از استحکام مکانیکی کافی و چگالی کم برخوردار است و در برابر خوردگی مقاومت می کند.

• طیف گسترده ای از وسایل خانگی ، از وسایل آشپزی گرفته تا مبلمان. چگالی کم ، ظاهر خوب ، سهولت ساخت و دوام ، عوامل اصلی استفاده از آلومینیوم هستند.

• ماشین آلات و تجهیزات (تجهیزات پردازش ، لوله ها ، ابزار). از آلومینیوم به دلیل مقاومت در برابر خوردگی ، غیر پیروروفوریت و قدرت مکانیکی استفاده می شود.

• موارد رایانه ای قابل حمل. در حال حاضر به ندرت بدون آلیاژ استفاده می شود ، [144] اما آلومینیوم را می توان بازیافت کرد و آلومینیوم تمیز ارزش بازار باقیمانده دارد: برای مثال ، از مواد نوشیدنی استفاده شده (UBC) برای رمزگذاری اجزای الکترونیکی لپ تاپ Macbook Air ، Pixel 5 Smartphone یا Summit Lite Smartwatch استفاده شده است.

مواد پانل خورشیدی چیست؟

ماده قاب خورشیدی 6063 آلیاژ آلومینیوم است.

AA 6063 یک آلیاژ آلومینیومی است و منیزیم و سیلیکون به عنوان عناصر آلیاژ است. استاندارد کنترل کننده آن توسط انجمن آلومینیوم حفظ می شود. به طور کلی خاصیت مکانیکی خوبی دارد و قابل درمان با حرارت و جوش است. این شبیه به آلیاژ آلومینیوم انگلیس HE9 است.

6063 رایج ترین آلیاژ است که برای اکستروژن آلومینیوم استفاده می شود. این اجازه می دهد تا شکل های پیچیده ای با سطوح بسیار صاف برای آنودایزان شکل بگیرند و بنابراین برای کاربردهای معماری قابل مشاهده مانند قاب های پنجره ، قاب درب ، سقف و فریم های امضا محبوب است.

ترکیب شیمیایی

ترکیب آلیاژ 6063 است: آلومینیوم AIIOY 6063

عنصر تشکیل دهنده	حداقل (٪ از وزن)	حداکثر (٪ از وزن)
آلومینیوم (AL)	97.50 ٪	99.35 ٪
منیزیم (میلی گرم)	0.45 ٪	0.90 ٪
سیلیکون (SI)	0.20 ٪	0.60 ٪
آهن (آهن)	0	0.35 ٪
کروم (CR)	0	0.10 ٪
مس (مس)	0	0.10 ٪
منگنز (MN)	0	0.10 ٪
تیتانیوم (TI)	0	0.10 ٪
روی (SN)	0	0.10 ٪
دیگران	0	0.15 ٪ در کل (هر کدام 0.05 ٪)

خصوصیات مکانیکی:

6063-T5

T5 Temper 6063 دارای استحکام کششی نهایی حداقل 140 مگاپاسکال (20،000 psi) در ضخامت حداکثر 13 میلی متر (0.5 اینچ) و 130 مگاپاسکال (19،000 psi) از 13 میلی متر (0.5 اینچ) ضخامت ، و قدرت عملکرد حداقل 97 mPa (14،000 psi) تا 13 mpa (0.5 میلی متر) است ( (0.5 تا 1 اینچ). دارای طول 8 ٪ است.

6063-T6

T6 Temper 6063 دارای مقاومت کششی نهایی حداقل 190 مگاپاسکال (28،000 psi) و قدرت عملکرد حداقل 160 مگاپاسکال (23،000 psi) است. در ضخامت 3.15 میلی متر (0.124 اینچ) یا کمتر ، دارای طول 8 ٪ یا بیشتر است. در بخش های ضخیم تر ، 10 ٪ طول دارد.

پایان

6063 برای ساخت معماری ، قاب های پنجره و درب ، لوله و لوله و مبلمان آلومینیومی استفاده می شود. بنابراین برای استفاده در پانل های خورشیدی مفید است.