Alüminyum Güneş Panelleri İçin İyi mi?

Alüminyum (veya Amerikan İngilizcesi ve Kanada İngilizcesinde alüminyum), Al sembolü ve atom numarası 13 olan kimyasal bir elementtir. Alüminyumun yoğunluğu, diğer yaygın metallerden daha düşük olup, çeliğin yaklaşık üçte biri kadardır. Oksijene karşı büyük bir ilgisi vardır ve havaya maruz kaldığında yüzeyde koruyucu bir oksit tabakası oluşturur. Alüminyum, hem rengi hem de ışığı yansıtma yeteneği açısından görsel olarak gümüşe benzer. Yumuşaktır, manyetik değildir ve esnektir. Kararlı bir izotopu vardır: 27Al; Bu izotop çok yaygındır ve alüminyumu Evrendeki en yaygın on ikinci element yapar. 26Al'in radyoaktivitesi radyo-tarihlemede kullanılır.

Kimyasal olarak alüminyum, bor grubunda bir geçiş sonrası metaldir; Grupta yaygın olduğu gibi alüminyum öncelikle +3 oksidasyon durumundaki bileşikleri oluşturur. Alüminyum katyonu Al3+ küçük ve oldukça yüklüdür; bu nedenle polarize olur ve alüminyum formlarını bağlar, kovalanlık eğilimi gösterir. Oksijene olan güçlü ilgi, alüminyumun doğadaki oksijenle oksitler halinde ortak ilişkisine yol açar; bu nedenle alüminyum, Dünya'da manto yerine oksijen ve silikondan sonra en çok bulunan üçüncü element olan kabuktaki kayalarda bulunur ve neredeyse hiçbir zaman serbest metal olarak bulunmaz.

Alüminyumun keşfi 1825 yılında Danimarkalı fizikçi Hans Christian Ørsted tarafından duyuruldu. Alüminyumun ilk endüstriyel üretimi, 1856 yılında Fransız kimyager Henri Étienne Sainte-Claire Deville tarafından başlatıldı. 1886 yılında Fransız mühendis Paul Héroult ve Amerikalı mühendis Charles Martin Hall tarafından bağımsız olarak geliştirilen Hall-Héroult süreci ile alüminyumun halk tarafından çok daha fazla ulaşılabilir hale gelmesi, alüminyumun seri üretiminin endüstride ve günlük hayatta yaygın olarak kullanılmasına yol açtı. Birinci ve İkinci Dünya Savaşlarında alüminyum havacılık için çok önemli bir stratejik kaynaktı. 1954 yılında alüminyum, bakırı geride bırakarak en çok üretilen demir dışı metal haline geldi. 21. yüzyılda alüminyumun çoğu Amerika Birleşik Devletleri, Batı Avrupa ve Japonya'da ulaşım, mühendislik, inşaat ve paketlemede tüketildi.

Çevredeki yaygınlığına rağmen, alüminyum tuzlarını metabolik olarak kullanan hiçbir canlı organizma bilinmemektedir, ancak alüminyum bitkiler ve hayvanlar tarafından iyi tolere edilir. Bu tuzların bolluğu nedeniyle bunların biyolojik rol potansiyeline olan ilgi devam etmektedir ve çalışmalar devam etmektedir.

Başvuru

Ayrıca bakınız: Alüminyum alaşımı

2016 yılında küresel alüminyum üretimi 58,8 milyon mt idi. Bu rakam, demir dışında diğer metallerinkini (1.231 milyon mt) aştı.[138] [139]

Alüminyum neredeyse her zaman alaşımlıdır ve bu, özellikle temperlendiğinde mekanik özelliklerini önemli ölçüde artırır. Örneğin, yaygın olarak kullanılan alüminyum folyolar ve içecek kutuları %92 ila %99 oranında alüminyum alaşımlarından oluşur.[140] Ana alaşım maddeleri bakır, çinko, magnezyum, manganez ve silikondur (örn. duralumin), diğer metallerin seviyeleri ağırlıkça yüzde birkaçtır.[141] Hem dövülmüş hem de dökülmüş alüminyum, diğerlerinin yanı sıra manganez, silikon, magnezyum, bakır ve çinko ile alaşımlanmıştır.[142] Örneğin, Kynal alaşım ailesi İngiliz kimya üreticisi Imperial Chemical Industries tarafından geliştirildi.

Alüminyum kutu

Alüminyum metalin başlıca kullanım alanları şunlardır:

• Ulaşım (otomobiller, uçaklar, kamyonlar, demiryolu araçları, deniz taşıtları, bisikletler, uzay araçları vb.). Alüminyum düşük yoğunluğundan dolayı kullanılır;

• Ambalaj (kutular, folyo, çerçeve vb.). Alüminyumun kullanılmasının nedeni toksik olmaması (aşağıya bakın), adsorplamaması ve kıymıklara karşı dayanıklı olmasıdır;

• İnşaat ve inşaat (pencereler, kapılar, dış cephe kaplaması, inşaat teli, mantolama, çatı kaplama vb.). Çelik daha ucuz olduğundan hafiflik, korozyon direnci veya mühendislik özelliklerinin önemli olduğu durumlarda alüminyum kullanılır;

• Elektrikle ilgili kullanımlar (iletken alaşımları, motorlar ve jeneratörler, transformatörler, kapasitörler vb.). Alüminyumun kullanılmasının nedeni nispeten ucuz olması, oldukça iletken olması, yeterli mekanik dayanıma ve düşük yoğunluğa sahip olması ve korozyona karşı dirençli olmasıdır;

• Mutfak eşyalarından mobilyalara kadar çok çeşitli ev eşyaları. Düşük yoğunluk, iyi görünüm, imalat kolaylığı ve dayanıklılık alüminyum kullanımının temel faktörleridir;

• Makine ve ekipmanlar (işleme ekipmanları, borular, aletler). Alüminyum, korozyon direnci, piroforik olmaması ve mekanik mukavemeti nedeniyle kullanılır.

• Taşınabilir bilgisayar kasaları. Şu anda alaşımsız olarak nadiren kullanılıyor[144] ancak alüminyum geri dönüştürülebilir ve temiz alüminyumun artık piyasa değeri vardır: örneğin, kullanılmış içecek kutusu (UBC) malzemesi MacBook Air dizüstü bilgisayarın, Pixel 5 akıllı telefonun veya Summit Lite akıllı saatin elektronik bileşenlerini kaplamak için kullanıldı.

Güneş panelinin malzemesi nedir?

Güneş çerçevesinin malzemesi 6063 alüminyum alaşımıdır.

AA 6063, alaşım elementleri olarak magnezyum ve silikon içeren bir alüminyum alaşımdır. Bileşimini kontrol eden standart Alüminyum Birliği tarafından korunur. Genel olarak iyi mekanik özelliklere sahiptir ve ısıl işlem görebilir ve kaynaklanabilir. İngiliz alüminyum alaşımı HE9'a benzer.

6063, alüminyum ekstrüzyonunda kullanılan en yaygın alaşımdır. Eloksallamaya uygun çok düzgün yüzeylerle karmaşık şekillerin oluşturulmasına olanak tanır ve bu nedenle pencere çerçeveleri, kapı çerçeveleri, çatılar ve tabela çerçeveleri gibi görünür mimari uygulamalar için popülerdir.

Kimyasal bileşim

6063'ün alaşım bileşimi şöyledir: Alüminyum alaşımı 6063

kurucu unsur	Minimum (ağırlıkça)	Maksimum (ağırlıkça)
Alüminyum (Al)	%97,50	%99,35
Magnezyum (Mg)	%0,45	%0,90
Silikon (Si)	%0,20	%0,60
Demir (Fe)	0	%0,35
Krom (Cr)	0	%0,10
Bakır (Cu)	0	%0,10
Manganez (Mn)	0	%0,10
Titanyum (Ti)	0	%0,10
Çinko (Sn)	0	%0,10
Diğerleri	0	Toplam %0,15 (her biri %0,05)

Mekanik özellikler:

6063-T5

T5 temper 6063, 13 milimetreye (0,5 inç) kadar kalınlıklarda en az 140 MPa (20.000 psi) ve 13 mm (0,5 inç) kalınlıkta 130 MPa (19.000 psi) nihai gerilme mukavemetine ve 13 milimetreye (0,5 inç) kadar en az 97 MPa (14.000 psi) akma mukavemetine sahiptir ve 13 - 25 mm (0,5 - 1 inç) arası 90 MPa (13.000 psi). %8 uzamaya sahiptir.

6063-T6

T6 temper 6063, en az 190 MPa (28.000 psi) nihai gerilme mukavemetine ve en az 160 MPa (23.000 psi) akma mukavemetine sahiptir. 3,15 milimetre (0,124 inç) veya daha az kalınlıklarda %8 veya daha fazla uzamaya sahiptir; kalın kesitlerde %10 uzama gösterir.

Çözüm

6063 mimari imalatta, pencere ve kapı çerçevelerinde, boru ve borularda ve alüminyum mobilyalarda kullanılır. Bu yüzden güneş panellerinde kullanmak iyidir.