Je hliník dobrý pre solárne panely?

Hliník (alebo hliník v americkej angličtine a kanadskej angličtine) je chemický prvok so symbolom AL a atómovým číslom 13. Hliník má hustotu nižšiu ako u iných bežných kovov, približne jednu tretinu ocele. Má veľkú afinitu k kyslíku a pri vystavení vzduchu tvorí ochrannú vrstvu oxidu na povrchu. Hliník vizuálne podobá striebru, a to tak vo svojej farbe, ako aj vo svojej veľkej schopnosti odrážať svetlo. Je mäkký, nemagnetický a ťažný. Má jeden stabilný izotop, 27al; Tento izotop je veľmi častý, vďaka čomu je hliník najbežnejším prvkom vo vesmíre dvanástym najbežnejším prvkom. Rádioaktivita 26AL sa používa pri rádiiodácii.

Chemicky je hliník post-transfitický kov v skupine Bór; Ako je bežné pre skupinu, hliník tvorí zlúčeniny primárne v oxidačnom stave +3. Hliníkový katión AL3+ je malý a vysoko nabitý; Ako taký je polarizujúci a hliníkové formy väzieb majú tendenciu k kovalencii. Silná afinita k kyslíku vedie k spoločnej súvislosti hliníka s povahou kyslíka vo forme oxidov; Z tohto dôvodu sa hliník nachádza na Zemi predovšetkým v skalách v kôre, kde je tretím najhojnejším prvkom po kyslíku a kremíku, a nie v plášti a prakticky nikdy ako voľný kov.

Objav hliníka oznámil v roku 1825 dánsky fyzik Hans Christian Ørsted. Prvú priemyselnú produkciu hliníka iniciovala francúzsky chemik Henri Etienne Sainte-Claire Deville v roku 1856. Hliník sa stal oveľa dostupnejším pre verejnosť s Hall-Héroult Process vyvinutý nezávisle francúzskym inžinierom Paulom Héroultom a americkým inžinierom Charlesom Martinom v roku 1886 a hromadná produkcia alumínovej LED na svoje rozsiahle použitie v priemysle a každodennom živote. V svetových vojnách I a II bol hliník kľúčovým strategickým zdrojom pre letectvo. V roku 1954 sa hliník stal najprodukovanejším neželezným kovom, ktorý prekonal meď. V 21. storočí sa väčšina hliníka konzumovala v oblasti dopravy, inžinierstva, výstavby a balenia v Spojených štátoch, západnej Európe a Japonsku.

Napriek svojej prevalencii v životnom prostredí nie je známe, že žiadny živý organizmus používa hliníkové soli metabolicky, ale hliník je dobre tolerovaný rastlinami a zvieratami. Kvôli množstvu týchto solí je potenciál biologickej úlohy pre nich pokračujúci záujem a štúdie pokračujú.

Aplikácia

Pozri tiež: hliníková zliatina

Globálna produkcia hliníka v roku 2016 bola 58,8 milióna metrických ton. Prekročil to z akéhokoľvek iného kovu s výnimkou železa (1 231 miliónov metrických ton). [138] [139]

Hliník je takmer vždy legovaný, čo výrazne zlepšuje svoje mechanické vlastnosti, najmä keď sa temperuje. Napríklad bežné hliníkové fólie a nápojové plechovky sú zliatiny 92% až 99% hliníka. [140] Hlavnými legmitingovými činidlami sú meď, zinok, horčík, mangán a kremík (napr. Duralumín) s hladinami iných kovov v niekoľkých percentách hmotnosti. [141] Hliník, ktorý bol vyrábaný aj obsadený, bol okrem iného zliatený: mangán, kremík, horčík, meď a zinok. [142] Napríklad rodina zliatin v Kynale vyvinula britský chemický výrobca Imperial Chemical Industries.

Hliník

Hlavné použitie hliníkového kovu sú v:

• Preprava (automobily, lietadlá, nákladné autá, železničné vozidlá, morské nádoby, bicykle, kozmická loď atď.). Hliník sa používa kvôli svojej nízkej hustote;

• Balenie (plechovky, fólia, rám atď.). Hliník sa používa, pretože nie je toxický (pozri nižšie), neadsorpčný a odolný voči štiepaniu;

• Budova a výstavba (okná, dvere, vlečka, stavebný drôt, opláštenie, strešná strecha atď.). Pretože oceľ je lacnejšia, hliník sa používa, keď je dôležitá ľahkosť, odolnosť proti korózii alebo inžinierske prvky;

• Použitie súvisiace s elektrinou (zliatiny vodiča, motory a generátory, transformátory, kondenzátory atď.). Hliník sa používa, pretože je relatívne lacný, vysoko vodivý, má primeranú mechanickú pevnosť a nízku hustotu a odoláva korózii;

• Široká škála domácich predmetov, od kuchárskeho riadu po nábytok. Nízka hustota, dobrý vzhľad, ľahkosť výroby a trvanlivosť sú kľúčovými faktormi využívania hliníka;

• Stroje a vybavenie (spracovateľské vybavenie, potrubia, náradie). Hliník sa používa kvôli svojej rezistencii na koróziu, nepyroforickosti a mechanickej pevnosti.

• Prenosné počítačové prípady. V súčasnosti sa zriedka používa bez legovania, [144], ale hliník sa dá recyklovať a čistý hliník má zvyškovú trhovú hodnotu: napríklad použitý materiál na nápojové plechovky (UBC) sa použil na obklopenie elektronických komponentov laptop MacBook Air, Pixel 5 smartfónom alebo Summit Lite Smartwatch.

Aký je materiál pre solárny panel?

Materiál pre slnečný rám je 6063 hliníkovej zliatiny.

AA 6063 je hliníková zliatina, s horčíkmi a kremíkmi ako legľujúcimi prvkami. Štandardné riadenie jeho zloženia je udržiavané asociáciou hliníka. Má všeobecne dobré mechanické vlastnosti a je tepelne liečiteľné a zvárateľné. Je to podobné britskej hliníkovej zliatine HE9.

6063 je najbežnejšou zliatinou používanou na vytláčanie hliníka. Umožňuje tvoriť komplexné tvary s veľmi hladkými povrchmi vhodnými na eloxovanie, a preto je populárne pre viditeľné architektonické aplikácie, ako sú okenné rámy, rámy dverí, strechy a značkové rámce.

Chemické zloženie

Zloženie zliatiny 6063 je: hliník Aiioy 6063

Zložkový prvok	Minimálne (% podľa hmotnosti)	Maximálne (% podľa hmotnosti)
Hliník (AL)	97,50%	99,35%
Horčík (mg)	0,45%	0,90%
Kremík (Si)	0,20%	0,60%
Železo (FE)	0	0,35%
Chróm (CR)	0	0,10%
Meď (Cu)	0	0,10%
Mangán (MN)	0	0,10%
Titán (Ti)	0	0,10%
Zinok (SN)	0	0,10%
Ďalší	0	0,15% celkom (každý 0,05%)

Mechanické vlastnosti:

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 to 1 in). Má predĺženie 8%.

6063-T6

T6 teplota 6063 má konečnú pevnosť v ťahu najmenej 190 MPa (28 000 psi) a výťažkovú pevnosť najmenej 160 MPa (23 000 psi). V hrúbke 3,15 milimetrov (0,124 palca) alebo menej má predĺženie 8% alebo viac; V hrubších úsekoch má predĺženie 10%.

Záver

6063 sa používa na architektonickú výrobu, rámy okien a dverí, potrubia a hadičky a hliníkový nábytok. Takže je dobré používať v solárnych paneloch.