Is aluminium goed voor zonnepanelen?

Aluminium (of aluminium in Amerikaans Engels en Canadees Engels) is een chemisch element met het symbool Al en atoomnummer 13. Aluminium heeft een dichtheid die lager is dan die van andere gewone metalen, namelijk ongeveer een derde van die van staal. Het heeft een grote affiniteit voor zuurstof en vormt bij blootstelling aan lucht een beschermende oxidelaag op het oppervlak. Aluminium lijkt visueel op zilver, zowel qua kleur als qua vermogen om licht te reflecteren. Het is zacht, niet-magnetisch en taai. Het heeft één stabiele isotoop, 27Al; deze isotoop komt veel voor, waardoor aluminium het twaalfde meest voorkomende element in het heelal is. De radioactiviteit van 26Al wordt gebruikt bij radiodatering.

Chemisch gezien is aluminium een ​​post-overgangsmetaal in de boorgroep; Zoals gebruikelijk voor de groep, vormt aluminium verbindingen voornamelijk in de +3 oxidatietoestand. Het aluminiumkation Al3+ is klein en sterk geladen; als zodanig is het polariserend, en bindingen van aluminiumvormen neigen naar covalentie. De sterke affiniteit voor zuurstof leidt tot de gebruikelijke associatie van aluminium met zuurstof in de natuur in de vorm van oxiden; om deze reden wordt aluminium op aarde voornamelijk aangetroffen in gesteenten in de korst, waar het na zuurstof en silicium het derde meest voorkomende element is, in plaats van in de mantel, en vrijwel nooit als het vrije metaal.

De ontdekking van aluminium werd in 1825 aangekondigd door de Deense natuurkundige Hans Christian Ørsted. De eerste industriële productie van aluminium werd in 1856 geïnitieerd door de Franse chemicus Henri Étienne Sainte-Claire Deville. Aluminium werd veel beter beschikbaar voor het publiek met het Hall-Héroult-proces, onafhankelijk ontwikkeld door de Franse ingenieur Paul Héroult en de Amerikaanse ingenieur Charles Martin Hall in 1886, en de massaproductie van aluminium leidde tot het uitgebreide gebruik ervan in de industrie en het dagelijks leven. In de Eerste en Tweede Wereldoorlog was aluminium een ​​cruciale strategische hulpbron voor de luchtvaart. In 1954 werd aluminium het meest geproduceerde non-ferrometaal en overtrof koper. In de 21e eeuw werd het meeste aluminium verbruikt in de transport-, techniek-, bouw- en verpakkingsindustrie in de Verenigde Staten, West-Europa en Japan.

Ondanks dat het in het milieu voorkomt, is van geen enkel levend organisme bekend dat het aluminiumzouten metabolisch gebruikt, maar aluminium wordt goed verdragen door planten en dieren. Vanwege de overvloed aan deze zouten is het potentieel voor een biologische rol voor hen van voortdurend belang, en de onderzoeken gaan door.

Sollicitatie

Zie ook: Aluminiumlegering

De wereldwijde productie van aluminium bedroeg in 2016 58,8 miljoen ton. Het overtrof dat van enig ander metaal behalve ijzer (1.231 miljoen ton).

Aluminium is bijna altijd gelegeerd, wat de mechanische eigenschappen ervan aanzienlijk verbetert, vooral als het wordt getemperd. De gebruikelijke aluminiumfolies en drankblikjes zijn bijvoorbeeld legeringen van 92% tot 99% aluminium. De belangrijkste legeringsmiddelen zijn koper, zink, magnesium, mangaan en silicium (bijvoorbeeld duraluminium), met de gehalten van andere metalen in enkele gewichtsprocenten. Aluminium, zowel gesmeed als gegoten, is gelegeerd met onder meer mangaan, silicium, magnesium, koper en zink. De Kynal-legeringenfamilie is bijvoorbeeld ontwikkeld door de Britse chemische fabrikant Imperial Chemical Industries.

Aluminium blikje

De belangrijkste toepassingen voor aluminiummetaal zijn:

• Transport (auto's, vliegtuigen, vrachtwagens, treinwagons, zeeschepen, fietsen, ruimtevaartuigen, enz.). Aluminium wordt gebruikt vanwege de lage dichtheid;

• Verpakking (blikjes, folie, frame, etc.). Aluminium wordt gebruikt omdat het niet giftig is (zie hieronder), niet-adsorberend en splintervrij;

• Bouw en constructie (ramen, deuren, gevelbeplating, bouwdraad, ommanteling, dakbedekking, enz.). Omdat staal goedkoper is, wordt aluminium gebruikt wanneer lichtheid, corrosieweerstand of technische kenmerken belangrijk zijn;

• Elektriciteitsgerelateerd gebruik (geleiderlegeringen, motoren en generatoren, transformatoren, condensatoren, enz.). Aluminium wordt gebruikt omdat het relatief goedkoop is, goed geleidend, voldoende mechanische sterkte en lage dichtheid heeft en bestand is tegen corrosie;

• Een ruim assortiment huishoudelijke artikelen, van kookgerei tot meubels. Lage dichtheid, goed uiterlijk, fabricagegemak en duurzaamheid zijn de belangrijkste factoren bij het gebruik van aluminium;

• Machines en uitrusting (verwerkingsapparatuur, leidingen, gereedschappen). Aluminium wordt gebruikt vanwege zijn corrosieweerstand, niet-pyrofore eigenschappen en mechanische sterkte.

• Draagbare computerbehuizingen. Momenteel zelden gebruikt zonder legering, maar aluminium kan worden gerecycled en schoon aluminium heeft een resterende marktwaarde: het gebruikte drankblikje (UBC) werd bijvoorbeeld gebruikt om de elektronische componenten van MacBook Air-laptop, Pixel 5-smartphone of Summit Lite-smartwatch te omhullen.

Wat is het materiaal voor zonnepanelen?

Het materiaal voor het zonneframe is een aluminiumlegering 6063.

AA 6063 is een aluminiumlegering, met magnesium en silicium als legeringselementen. De norm die de samenstelling ervan regelt, wordt gehandhaafd door The Aluminium Association. Het heeft over het algemeen goede mechanische eigenschappen en is warmtebehandelbaar en lasbaar. Het is vergelijkbaar met de Britse aluminiumlegering HE9.

6063 is de meest voorkomende legering die wordt gebruikt voor aluminiumextrusie. Het maakt het mogelijk complexe vormen te vormen met zeer gladde oppervlakken die geschikt zijn voor anodiseren en is daarom populair voor zichtbare architecturale toepassingen zoals raamkozijnen, deurkozijnen, daken en reclameborden.

Chemische samenstelling

De legeringssamenstelling van 6063 is: Aluminium aiioy 6063

Constituerend element	Minimum (% per gewicht)	Maximaal (% per gewicht)
Aluminium (Al)	97,50%	99,35%
Magnesium (Mg)	0,45%	0,90%
Silicium (Si)	0,20%	0,60%
Ijzer (Fe)	0	0,35%
Chroom (Cr)	0	0,10%
Koper (Cu)	0	0,10%
Mangaan (Mn)	0	0,10%
Titaan (Ti)	0	0,10%
Zink (Sn)	0	0,10%
Anderen	0	0,15% totaal (elk 0,05%)

Mechanische eigenschappen:

6063-T5

T5 temper 6063 heeft een ultieme treksterkte van minimaal 140 MPa (20.000 psi) bij diktes tot 13 millimeter (0,5 inch), en 130 MPa (19.000 psi) vanaf 13 mm (0,5 inch) dik, en een vloeigrens van minimaal 97 MPa (14.000 psi) tot 13 millimeter (0,5 inch) en 90 MPa (13.000 psi) van 13 tot 25 mm (0,5 tot 1 inch). Het heeft een rek van 8%.

6063-T6

T6 temper 6063 heeft een ultieme treksterkte van minimaal 190 MPa (28.000 psi) en vloeigrens van minimaal 160 MPa (23.000 psi). In diktes van 3,15 mm (0,124 inch) of minder heeft het een rek van 8% of meer; in dikkere secties heeft het een rek van 10%.

Conclusie

6063 wordt gebruikt voor architectonische fabricage, raam- en deurkozijnen, buizen en buizen en aluminium meubilair. Het is dus goed te gebruiken in zonnepanelen.