Är aluminium bra för solpaneler?

Aluminium (eller aluminium på amerikansk engelska och kanadensisk engelska) är ett kemiskt grundämne med symbolen Al och atomnummer 13. Aluminium har en densitet som är lägre än för andra vanliga metaller, ungefär en tredjedel av stål. Den har en stor affinitet till syre och bildar ett skyddande lager av oxid på ytan när den utsätts för luft. Aluminium påminner visuellt om silver, både till sin färg och i sin stora förmåga att reflektera ljus. Den är mjuk, omagnetisk och formbar. Den har en stabil isotop, 27Al; denna isotop är mycket vanlig, vilket gör aluminium till det tolfte vanligaste grundämnet i universum. Radioaktiviteten hos 26Al används vid radiodatering.

Kemiskt är aluminium en post-transition metall i borgruppen; som är vanligt för gruppen bildar aluminium föreningar främst i +3-oxidationstillståndet. Aluminiumkatjonen Al3+ är liten och mycket laddad; som sådan är den polariserande och bindningar i aluminium tenderar mot kovalens. Den starka affiniteten till syre leder till aluminiums gemensamma association med syre i naturen i form av oxider; av denna anledning finns aluminium på jorden främst i stenar i jordskorpan, där det är det tredje vanligaste grundämnet efter syre och kisel, snarare än i manteln, och praktiskt taget aldrig som den fria metallen.

Upptäckten av aluminium tillkännagavs 1825 av den danske fysikern Hans Christian Ørsted. Den första industriella produktionen av aluminium initierades av den franske kemisten Henri Étienne Sainte-Claire Deville 1856. Aluminium blev mycket mer tillgängligt för allmänheten med Hall–Héroult-processen som utvecklades oberoende av den franske ingenjören Paul Héroult och den amerikanske ingenjören Charles Martin Hall 1886, och massproduktionen av aluminium ledde till dess omfattande användning i industrin och vardagslivet. Under första och andra världskrigen var aluminium en viktig strategisk resurs för flyget. 1954 blev aluminium den mest producerade icke-järnmetallen och överträffade koppar. Under 2000-talet förbrukades det mesta av aluminium inom transport, teknik, konstruktion och förpackning i USA, Västeuropa och Japan.

Trots sin förekomst i miljön är ingen levande organism känd för att använda aluminiumsalter metaboliskt, men aluminium tolereras väl av växter och djur. På grund av överflödet av dessa salter är potentialen för en biologisk roll för dem av fortsatt intresse, och studier fortsätter.

Ansökan

Se även: Aluminiumlegering

Den globala produktionen av aluminium 2016 var 58,8 miljoner ton. Den översteg den för någon annan metall utom järn (1 231 miljoner ton).[138][139]

Aluminium är nästan alltid legerat, vilket markant förbättrar dess mekaniska egenskaper, särskilt när det härdas. Till exempel är de vanliga aluminiumfolierna och dryckesburkarna legeringar av 92 % till 99 % aluminium.[140] De huvudsakliga legeringsmedlen är koppar, zink, magnesium, mangan och kisel (t.ex. duralumin) med halterna av andra metaller i några viktprocent.[141] Aluminium, både bearbetat och gjutet, har legerats med bland annat: mangan, kisel, magnesium, koppar och zink.[142] Till exempel har Kynal-familjen av legeringar utvecklats av den brittiska kemikalietillverkaren Imperial Chemical Industries.

Aluminiumburk

De viktigaste användningsområdena för aluminiummetall är i:

• Transport (bilar, flygplan, lastbilar, järnvägsvagnar, marina fartyg, cyklar, rymdfarkoster, etc.). Aluminium används på grund av dess låga densitet;

• Förpackningar (burkar, folie, ram, etc.). Aluminium används eftersom det är ogiftigt (se nedan), icke-adsorptivt och splintsäkert;

• Byggnad och konstruktion (fönster, dörrar, sidospår, byggtråd, mantel, tak, etc.). Eftersom stål är billigare används aluminium när lätthet, korrosionsbeständighet eller tekniska egenskaper är viktiga;

• Elrelaterade användningar (ledarlegeringar, motorer och generatorer, transformatorer, kondensatorer etc.). Aluminium används eftersom det är relativt billigt, mycket ledande, har tillräcklig mekanisk hållfasthet och låg densitet och motstår korrosion;

• Ett brett utbud av hushållsartiklar, från köksredskap till möbler. Låg densitet, bra utseende, enkel tillverkning och hållbarhet är nyckelfaktorerna för aluminiumanvändning;

• Maskiner och utrustning (bearbetningsutrustning, rör, verktyg). Aluminium används på grund av dess korrosionsbeständighet, icke-pyroforicitet och mekaniska styrka.

• Bärbara datorfodral. För närvarande används sällan utan legering,[144] men aluminium kan återvinnas och rent aluminium har restmarknadsvärde: till exempel användes materialet för begagnade dryckesburkar (UBC) för att omsluta de elektroniska komponenterna i MacBook Air laptop, Pixel 5 smartphone eller Summit Lite smartwatch.

Vad är materialet för solpaneler?

Materialet för solramen är 6063 aluminiumlegering.

AA 6063 är en aluminiumlegering, med magnesium och kisel som legeringselement. Standarden som kontrollerar dess sammansättning upprätthålls av The Aluminium Association. Den har generellt goda mekaniska egenskaper och är värmebehandlingsbar och svetsbar. Den liknar den brittiska aluminiumlegeringen HE9.

6063 är den vanligaste legeringen som används för aluminiumextrudering. Det tillåter komplexa former att formas med mycket släta ytor som passar för anodisering och är därför populär för synliga arkitektoniska applikationer som fönsterramar, dörrkarmar, tak och skyltramar.

Kemisk sammansättning

Legeringssammansättningen för 6063 är: Aluminium aiioy 6063

Beståndsdel	Minimum (viktprocent)	Maximum (viktprocent)
Aluminium (Al)	97,50 %	99,35 %
Magnesium (Mg)	0,45 %	0,90 %
Kisel (Si)	0,20 %	0,60 %
Järn (Fe)	0	0,35 %
Krom (Cr)	0	0,10 %
Koppar (Cu)	0	0,10 %
Mangan (Mn)	0	0,10 %
Titan (Ti)	0	0,10 %
Zink (Sn)	0	0,10 %
Andra	0	0,15 % totalt (0,05 % vardera)

Mekaniska egenskaper:

6063-T5

T5 temper 6063 har en maximal draghållfasthet på minst 140 MPa (20 000 psi) i tjocklekar upp till 13 millimeter (0,5 tum) och 130 MPa (19 000 psi) från 13 mm (0,5 tum) tjocklek, och sträckgräns på minst 13 mm (0,5 tum) upp till 1 psi 0 millimeter (0,5 tum) (0,5 tum) och 90 MPa (13 000 psi) från 13 till 25 mm (0,5 till 1 tum). Den har en töjning på 8%.

6063-T6

T6 temper 6063 har en slutlig draghållfasthet på minst 190 MPa (28 000 psi) och sträckgräns på minst 160 MPa (23 000 psi). I tjocklekar på 3,15 millimeter (0,124 tum) eller mindre har den en töjning på 8 % eller mer; i tjockare sektioner har den en töjning på 10 %.

Slutsats

6063 används för arkitektonisk tillverkning, fönster- och dörrkarmar, rör och rör och aluminiummöbler. Så det är bra att använda i solpaneler.