Onko alumiini hyvä aurinkopaneeleille?

Alumiini (tai alumiini amerikkalaisessa englannissa ja kanadalaisessa englannissa) on kemiallinen elementti, jonka symboli AL ja atomisluku 13. Alumiinin tiheys on alhaisempi kuin muiden tavallisten metallien, noin kolmannessa terästehtävissä. Sillä on suuri affiniteetti happea kohtaan, ja se muodostaa pinnalle suojaavan oksidikerroksen, kun se altistetaan ilmalle. Alumiini muistuttaa visuaalisesti hopeaa, sekä sen väriä että suuressa kyvyssä heijastaa valoa. Se on pehmeä, ei-magneettinen ja taipuisa. Siinä on yksi vakaa isotooppi, 27Al; Tämä isotooppi on hyvin yleinen, mikä tekee alumiinista maailmankaikkeuden kahdestoista yleisin elementti. 26Aalin radioaktiivisuutta käytetään säteilyssä.

Kemiallisesti alumiini on booriryhmän siirtymisen jälkeinen metalli; Kuten ryhmälle on yleistä, alumiini muodostaa yhdisteitä pääasiassa +3 -hapetustilassa. Alumiinikationi AL3+ on pieni ja erittäin varautunut; Sellaisenaan se on polarisoiva, ja sidokset alumiinimuodot yleensä kohti kovalenttia. Vahva affiniteetti happea kohtaan johtaa alumiinin yleiseen assosiaatioon luonteeltaan happea oksidien muodossa; Tästä syystä alumiinia löytyy maapallosta pääasiassa kuoren kivissä, missä se on kolmanneksi runsain elementti hapen ja piin jälkeen, eikä vaippaan, ja käytännössä ei koskaan vapaana metallina.

Tanskalainen fyysikko Hans Christian Ørsted ilmoitti alumiinin löytön vuonna 1825. Alumiinin ensimmäisen teollisuustuotannon aloitti ranskalainen kemisti Henri Étienne Sainte-Claire DeVille vuonna 1856. Alumiini tuli yleisölle paljon enemmän saatavana Hall-Héroult-prosessin kanssa, jonka ranskalainen insinööri Paul Héroult ja amerikkalainen insinööri Charles Martin Hall kehitti vuonna 1886, ja alumiinituotanto johti sen laajaan käyttöön teollisuudessa ja jokapäiväisessä ihmisessä. Ensimmäisessä sodassa I ja II alumiini oli ratkaiseva strateginen resurssi ilmailuun. Vuonna 1954 alumiinista tuli eniten tuotettua rautametallia, joka ylitti kuparin. 2000 -luvulla suurin osa alumiinista kulutettiin kuljetuksissa, suunnittelussa, rakentamisessa ja pakkauksissa Yhdysvalloissa, Länsi -Euroopassa ja Japanissa.

Ympäristössä esiintyvyydestä huolimatta minkään elävän organismin ei tiedetä käyttävän alumiinisuoloja metabolisesti, mutta kasvit ja eläimet sietävät alumiinia hyvin. Näiden suolojen runsauden vuoksi niiden biologisen roolin potentiaali on jatkuvaa kiinnostavaa, ja tutkimukset jatkuvat.

Soveltaminen

Katso myös: Alumiiniseos

Alumiinin maailmanlaajuinen tuotanto vuonna 2016 oli 58,8 miljoonaa tonnia. Se ylitti minkä tahansa muun metallin, paitsi raudan (1 231 miljoonaa tonnia). [138] [139]

Alumiini on melkein aina seostettu, mikä parantaa huomattavasti sen mekaanisia ominaisuuksia, etenkin karkaistuina. Esimerkiksi yleiset alumiinifoliot ja juomatölkit ovat seoksia, jotka ovat 92–99% alumiinia. [140] Tärkeimmät seostusaineet ovat kupari, sinkki, magnesium, mangaani ja pii (esim. Duralumin) muiden metallien tasoilla muutamassa prosenttiin painon mukaan. [141] Alumiini, sekä tehty että valettu, on lejeerattu muun muassa mangaani, pii, magnesium, kupari ja sinkki. [142] Esimerkiksi Kynal -seosperheen on kehittänyt brittiläinen kemianvalmistaja Imperial Chemical Industries.

Alumiini

Alumiinimetallin tärkeimmät käyttötarkoitukset ovat:

• Kuljetus (autot, lentokoneet, kuorma -autot, rautatievautot, merialukset, polkupyörät, avaruusalukset jne.). Alumiinia käytetään sen alhaisen tiheyden vuoksi;

• Pakkaus (tölkit, folio, runko jne.). Alumiinia käytetään, koska se ei ole myrkyllinen (katso alla), ei-adsorptio ja sirpaleinen;

• Rakennus ja rakennus (ikkunat, ovet, sivuraide, rakennuslanka, vaippa, katto jne.). Koska teräs on halvempaa, alumiinia käytetään, kun keveys, korroosionkestävyys tai tekniikan ominaisuudet ovat tärkeitä;

• Sähköön liittyvät käytöt (kapelliseokset, moottorit ja generaattorit, muuntajat, kondensaattorit jne.). Alumiinia käytetään, koska se on suhteellisen halpaa, erittäin johtavaa, sillä on riittävä mekaaninen lujuus ja alhainen tiheys ja se vastustaa korroosiota;

• Laaja valikoima taloustavaroita keittovälineistä huonekaluihin. Matala tiheys, hyvä ulkonäkö, valmistuksen helppous ja kestävyys ovat alumiinin käytön keskeisiä tekijöitä;

• Koneet ja laitteet (laitteet, putket, työkalut). Alumiinia käytetään sen korroosionkestävyyden, ei-pyroforisuuden ja mekaanisen lujuuden vuoksi.

• Kannettavat tietokonetapaukset. Tällä hetkellä harvoin käytettynä ilman seostamista, [144], mutta alumiini voidaan kierrättää ja puhtaalla alumiinilla on jäännösmarkkina -arvo: Esimerkiksi käytettyä juoma CAN (UBC) -materiaalia käytettiin MacBook Air -kannettavan, pikselin 5 älypuhelimen tai Summit Lite -älykkään elektronisten komponenttien koottamiseen.

Mikä on aurinkopaneelin materiaali?

Aurinkokehyksen materiaali on 6063 alumiiniseos.

AA 6063 on alumiiniseos, jossa magnesium ja pii on seostuselementit. Sen koostumusta hallitsevaa standardia ylläpitää alumiiniyhdistys. Sillä on yleensä hyvät mekaaniset ominaisuudet ja se on lämpökäsitettävissä ja hitsattavissa. Se on samanlainen kuin Ison -Britannian alumiiniseos He9.

6063 on yleisin seos, jota käytetään alumiinin suulakepuristukseen. Se mahdollistaa monimutkaisten muotojen muodostumisen erittäin sileillä pinnoilla, jotka sopivat anodisointiin, ja niin on suosittu näkyvissä arkkitehtuurisovelluksissa, kuten ikkunakehykset, ovikehykset, katot ja merkkikehykset.

Kemiallinen koostumus

6063: n seoskoostumus on: alumiini aiioy 6063

Ainesosa	Minimi (% painon mukaan)	Enimmäismäärä (% painon mukaan)
Alumiini (AL)	97,50%	99,35%
Magnesium (mg)	0,45%	0,90%
Pii (Si)	0,20%	0,60%
Rauta (Fe)	0	0,35%
Kromi (CR)	0	0,10%
Kupari (Cu)	0	0,10%
Mangaani (MN)	0	0,10%
Titanium (TI)	0	0,10%
Sinkki (SN)	0	0,10%
Toiset	0	0,15% kokonaismäärä (0,05% kukin)

Mekaaniset ominaisuudet:

6063-T5

T5 -malttinsa 6063 lopullinen vetolujuus on vähintään 140 MPa (20 000 psi), joiden paksuus on enintään 13 millimetriä (0,5 tuumaa) ja 130 MPa (19 000 psi) 13 mm (0,5 tuumaa) paksuista ja satolujuus vähintään 97 MPa (14 000 psi) - 13 millimetriä (0,5 MM: ssä) (0,5 To 1,5 To 1,5 To 1,5 To 1,5 To 1,5 To 1,5 to 1 (0,5) ja 90 MPA (13 000 PSI). in). Sen pidennys on 8%.

6063-T6

T6 -malttina 6063 on lopullinen vetolujuus vähintään 190 MPa (28 000 psi) ja satolujuus on vähintään 160 MPa (23 000 psi). Paksuuksissa 3,15 millimetriä (0,124 tuumaa), sen pidennys on vähintään 8%; Paksummissa osissa sen pidennys on 10%.

Johtopäätös

6063 käytetään arkkitehtoniseen valmistus-, ikkuna- ja ovikehyksiin, putkiin ja letkuun sekä alumiinikalusteisiin. Joten se on hyvä käyttää aurinkopaneeleissa.