Подходит ли алюминий для солнечных батарей?

Алюминий (или алюминий на американском английском и канадском английском) является химическим элементом с символом и атомным числом 13. Алюминий имеет плотность ниже плотности, чем у других общих металлов, примерно в одной трети стальной. Он имеет большое сродство к кислороду и образует защитный слой оксида на поверхности при воздействии воздуха. Алюминиевый визуально напоминает серебро, как по его цвету, так и в своей великой способности отражать свет. Это мягкое, немагнитное и пластичное. У него один стабильный изотоп, 27al; Этот изотоп очень распространен, что делает алюминий двенадцатым наиболее распространенным элементом во вселенной. Радиоактивность 26AL используется при радиодации.

Химически алюминий-это металл после трансляции в группе борона; Как обычно для группы, алюминиевые формируют соединения, прежде всего, в состоянии окисления +3. Алюминиевый катион Al3+ маленький и сильно заряжен; Таким образом, это поляризует, а алюминиевые формы связи имеют тенденцию к ковалентности. Сильная сродство к кислороду приводит к общей связи алюминия с кислородом в природе в форме оксидов; По этой причине алюминий встречается на Земле в основном в скалах в коре, где он является третьим по численности элементом после кислорода и кремния, а не в мантии, и практически никогда не является свободным металлом.

Обнаружение алюминия было объявлено в 1825 году датским физиком Гансом Кристианом Эрстдом. Первое промышленное производство алюминия было инициировано французским химиком Анри Этиен Сент-Клэр Девиль в 1856 году. Алюминий стал гораздо более доступным для публики с процессом Холла-Херулт, разработанным независимо от французского инженера Пола Херулта и американского инженера Чарльза Мартина в 1886 году, и массовое производство алюминовой жизни привело к его обширной внедрея и повседневной жизни. В мировых войнах I и II алюминий был важным стратегическим ресурсом для авиации. В 1954 году алюминий стал самым производимым неродным металлом, превосходящим медь. В 21 -м веке большинство алюминия потребляли в транспорте, инженерии, строительстве и упаковке в Соединенных Штатах, Западной Европе и Японии.

Несмотря на распространенность в окружающей среде, не известно, что живой организм не использует алюминиевые соли метаболически, но алюминий хорошо переносится растениями и животными. Из -за изобилия этих солей потенциал для биологической роли для них представляет постоянный интерес, и исследования продолжаются.

Приложение

Смотрите также: алюминиевый сплав

Глобальное производство алюминия в 2016 году составило 58,8 млн. Метрических тонн. Он превысил разницу в любом другом металле, кроме железа (1231 млн. Метрических тонн). [138] [139]

Алюминий почти всегда лежит в сборе, что заметно улучшает его механические свойства, особенно когда они закалены. Например, общие алюминиевые фольги и банки для напитков - это сплавы от 92% до 99% алюминия. [140] Основными легирующими агентами являются медные, цинк, магний, марганец и кремний (например, Duralumin) с уровнями других металлов за несколько процентов по весу. [141] Алюминий, как кованый, так и брошенный, был рассчитан: марганец, кремний, магний, медь и цинк среди других. [142] Например, семейство сплавов Kynal было разработано британским химическим производителем Imperial Chemical Industries.

Алюминиевая банка

Основное использование алюминиевого металла в:

• Транспортировка (автомобили, самолеты, грузовики, железнодорожные автомобили, морские суда, велосипеды, космические корабли и т. Д.). Алюминий используется из -за его низкой плотности;

• Упаковка (банки, фольга, рама и т. Д.). Алюминий используется, потому что он нетоксичен (см. Ниже), неадсорпционной и сплит-защищенной;

• Здание и строительство (окна, двери, сайдинг, проволока здания, обшивка, кровя и т. Д.). Поскольку сталь дешевле, важен алюминий используется, когда важна легкость, коррозионная стойкость или инженерные особенности;

• Использование электроэнергии (сплавы проводников, двигатели и генераторы, трансформаторы, конденсаторы и т. Д.). Алюминий используется, потому что он относительно дешевый, высокопроводящий, имеет достаточную механическую прочность и низкую плотность и устойчиво противоречит коррозии;

• Широкий ассортимент предметов домашнего обихода, от кулинарной посуды до мебели. Низкая плотность, хороший внешний вид, простота изготовления и долговечность являются ключевыми факторами использования алюминия;

• Машины и оборудование (обработка оборудования, трубы, инструменты). Алюминий используется из-за его коррозионной устойчивости, непирофоричности и механической прочности.

• Портативные компьютерные чехлы. В настоящее время редко используется без легирования [144], но алюминий может быть переработан, а чистый алюминий имеет остаточную рыночную стоимость: например, материал использованного напитка CAN (UBC) был использован для установки электронных компонентов MacBook Air Laptop, смартфона Pixel 5 или Summit Lite Smartwatch.

Какой материал для солнечной батареи?

Материал для солнечной рамы - 6063 алюминиевый сплав.

AA 6063 является алюминиевым сплавом, с магнием и кремнием в качестве легирующих элементов. Стандартный контроль над его составом поддерживается алюминиевой ассоциацией. Он обладает хорошими механическими свойствами и является теплоемким и сварным. Это похоже на британский алюминиевый сплав HE9.

6063 является наиболее распространенным сплавом, используемым для алюминиевой экструзии. Это позволяет сформировать сложные формы с очень гладкими поверхностями, подходящими для анодирования, и поэтому популярно для видимых архитектурных применений, таких как оконные рамы, дверные рамы, крыши и рамы знаков.

Химический состав

Сплав сплава 6063: алюминиевый AIIOY 6063

Учредительный элемент	Минимум (% по весу)	Максимум (% по весу)
Алюминий (AL)	97,50%	99,35%
Магний (мг)	0,45%	0,90%
Кремний (Si)	0,20%	0,60%
Железо (Fe)	0	0,35%
Хром (Cr)	0	0,10%
Медь (CU)	0	0,10%
Марганец (MN)	0	0,10%
Титан (TI)	0	0,10%
Цинк (sn)	0	0,10%
Другие	0	Всего 0,15% (0,05% каждый)

Механические свойства:

6063-T5

T5 Demper 6063 имеет конечную прочность на растяжение не менее 140 МПа (20 000 фунтов на квадратный дюйм) по толщине до 13 миллиметров (0,5 дюйма) и 130 МПа (19 000 фунтов на квадратный дюйм) от 13 мм (0,5 дюйма), а уход не менее 97 МПа (от 14 000 фунтов на квадратный дюйм) до 13 миллиметров (от 0,5 дюйма) и 90 МПа (от 13 000 мм (от 14 000 фунтов на квадратный дюйм) до 13 миллиметров (от 0,5 дюйма) и 90 МПа (от 13 000 мм (от 14 000 фунтов на кв. в). Он удлиняет 8%.

6063-T6

T6 Demper 6063 имеет максимальную прочность на растяжение не менее 190 МПа (28 000 фунтов на квадратный дюйм) и прочти доходности не менее 160 МПа (23 000 фунтов на квадратный дюйм). В толщинах 3,15 миллиметра (0,124 дюйма) или меньше, он удлиняет 8% или более; В более толстых участках он удлиняет 10%.

Заключение

6063 используется для архитектурного изготовления, оконных и дверных рамков, труб и труб, а также алюминиевой мебели. Так что это хорошо для использования в солнечных батареях.