L'aluminium est-il bon pour les panneaux solaires?

L'aluminium (ou l'aluminium en anglais américain et en anglais canadien) est un élément chimique avec le symbole et le numéro atomique 13. L'aluminium a une densité inférieure à celle des autres métaux communs, à environ un tiers celui de l'acier. Il a une grande affinité vers l'oxygène et forme une couche protectrice d'oxyde à la surface lorsqu'elle est exposée à l'air. L'aluminium ressemble visuellement à l'argent, à la fois dans sa couleur et dans sa grande capacité à refléter la lumière. Il est doux, non magnétique et ductile. Il a un isotope stable, 27Al; Cet isotope est très courant, faisant de l'aluminium l'élément le plus courant de l'univers. La radioactivité de 26AL est utilisée en radiation.

Chimiquement, l'aluminium est un métal post-transition dans le groupe bore; Comme cela est commun pour le groupe, l'aluminium forme des composés principalement dans l'état d'oxydation +3. Le cation en aluminium Al3 + est petit et très chargé; En tant que tels, il est polarisant et les liaisons en aluminium tendent vers la covalence. La forte affinité vers l'oxygène conduit à l'association commune de l'aluminium avec l'oxygène dans la nature sous forme d'oxydes; Pour cette raison, l'aluminium se trouve sur Terre principalement dans les roches de la croûte, où il s'agit du troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium, plutôt que dans le manteau, et pratiquement jamais comme le métal libre.

La découverte de l'aluminium a été annoncée en 1825 par le physicien danois Hans Christian Ørsted. La première production industrielle d'aluminium a été lancée par le chimiste français Henri Étienne Sainte-Claire Deville en 1856. L'aluminium est devenu beaucoup plus disponible pour le public avec le processus Hall-Héroult développé indépendamment de l'ingénieur français Paul Héroult et de l'ingénieur américain Charles Martin Hall en 1886, et la production massive d'aluminium a conduit à son utilisation étendue dans l'industrie et dans la vie quotidienne. Dans les guerres mondiales I et II, l'aluminium était une ressource stratégique cruciale pour l'aviation. En 1954, l'aluminium est devenu le métal non ferreux le plus produit, dépassant le cuivre. Au 21e siècle, la plupart des aluminium ont été consommés dans le transport, l'ingénierie, la construction et les emballages aux États-Unis, en Europe occidentale et au Japon.

Malgré sa prévalence dans l'environnement, aucun organisme vivant n'est connu pour utiliser les sels en aluminium métaboliquement, mais l'aluminium est bien toléré par les plantes et les animaux. En raison de l'abondance de ces sels, le potentiel de rôle biologique pour eux est d'intérêt continu et les études se poursuivent.

Application

Voir aussi: alliage d'aluminium

La production mondiale d'aluminium en 2016 était de 58,8 millions de tonnes métriques. Il a dépassé celui de tout autre métal sauf du fer (1 231 millions de tonnes métriques). [138] [139]

L'aluminium est presque toujours allié, ce qui améliore considérablement ses propriétés mécaniques, en particulier lorsqu'elle est tempérée. Par exemple, les feuilles d'aluminium courantes et les canettes de boissons sont des alliages de 92% à 99% d'aluminium. [140] Les principaux agents d'alliage sont le cuivre, le zinc, le magnésium, le manganèse et le silicium (par exemple, la duratumin) avec les niveaux d'autres métaux en quelques pour cent en poids. [141] L'aluminium, à la fois forgé et fondu, a été allié avec: le manganèse, le silicium, le magnésium, le cuivre et le zinc entre autres. [142] Par exemple, la famille des alliages Kynal a été développée par le fabricant chimique britannique Imperial Chemical Industries.

L'aluminium peut

Les principales utilisations pour les métaux en aluminium se trouvent:

• Transport (automobiles, avions, camions, voitures de chemin de fer, navires marins, vélos, vaisseau spatial, etc.). L'aluminium est utilisé en raison de sa faible densité;

• Emballage (canettes, papier d'aluminium, cadre, etc.). L'aluminium est utilisé car il est non toxique (voir ci-dessous), non adsorptif et résistant à l'éclat;

• Bâtiment et construction (fenêtres, portes, revêtements, fil de construction, revêtement, toiture, etc.). Étant donné que l'acier est moins cher, l'aluminium est utilisé lorsque la légèreté, la résistance à la corrosion ou les caractéristiques d'ingénierie sont importantes;

• Utilisations liées à l'électricité (alliages du conducteur, moteurs et générateurs, transformateurs, condensateurs, etc.). L'aluminium est utilisé car il est relativement bon marché, hautement conducteur, a une résistance mécanique et une faible densité adéquates et résiste à la corrosion;

• Un large éventail d'articles ménagers, des ustensiles de cuisson aux meubles. Une faible densité, une bonne apparence, une facilité de fabrication et une durabilité sont les principaux facteurs de l'utilisation de l'aluminium;

• Machines et équipements (équipement de traitement, tuyaux, outils). L'aluminium est utilisé en raison de sa résistance à la corrosion, de sa non-pyrophoricité et de sa résistance mécanique.

• Cas d'ordinateurs portables. Actuellement, rarement utilisé sans alliage, [144], mais l'aluminium peut être recyclé et propre aluminium a une valeur de marché résiduelle: par exemple, le matériau de la boisson de boisson utilisé (UBC) a été utilisé pour encasser les composants électroniques de l'ordinateur portable MacBook Air, du smartphone Pixel 5 ou de Summit Lite SmartWatch.

Quel est le matériau du panneau solaire?

Le matériau du cadre solaire est d'alliage d'aluminium 6063.

AA 6063 est un alliage d'aluminium, avec du magnésium et du silicium comme éléments d'alliage. La norme contrôlant sa composition est maintenue par l'association en aluminium. Il a généralement de bonnes propriétés mécaniques et est traitable et soudable. Il est similaire à l'alliage d'aluminium britannique He9.

6063 est l'alliage le plus courant utilisé pour l'extrusion d'aluminium. Il permet de former des formes complexes avec des surfaces très lisses adaptées à l'anodisation et est donc populaire pour les applications architecturales visibles telles que les cadres de fenêtre, les cadres de porte, les toits et les cadres de panneaux.

Composition chimique

La composition en alliage de 6063 est: Aluminium Aiioy 6063

Élément constituant	Minimum (% en poids)	Maximum (% en poids)
Aluminium (AL)	97,50%	99,35%
Magnésium (mg)	0,45%	0,90%
Silicon (Si)	0,20%	0,60%
Fer (Fe)	0	0,35%
Chrome (CR)	0	0,10%
Cuivre (Cu)	0	0,10%
Manganèse (MN)	0	0,10%
Titane (Ti)	0	0,10%
Zinc (SN)	0	0,10%
Autres	0	0,15% au total (0,05% chacun)

Propriétés mécaniques:

6063-T5

T5 temper 6063 has an ultimate tensile strength of at least 140 MPa (20,000 psi) in thicknesses up to 13 millimetres (0.5 in), and 130 MPa (19,000 psi) from 13 mm (0.5 in) thick, and yield strength of at least 97 MPa (14,000 psi) up to 13 millimetres (0.5 in) and 90 MPa (13,000 psi) from13 to 25 mm (0,5 à 1 po). Il a un allongement de 8%.

6063-T6

T6 Temper 6063 a une résistance à la traction ultime d'au moins 190 MPa (28 000 psi) et une limite d'élasticité d'au moins 160 MPa (23 000 psi). En épaisseurs de 3,15 millimètres (0,124 po) ou moins, il a un allongement de 8% ou plus; Dans des sections plus épaisses, il a un allongement de 10%.

Conclusion

6063 est utilisé pour la fabrication architecturale, les cadres de fenêtre et de porte, les tuyaux et les tubes et les meubles en aluminium. Il est donc bon à utiliser dans les panneaux solaires.