Чи корисний алюміній для сонячних батарей?

Алюміній (або алюміній в американській англійській та канадській англійській мові) - хімічний елемент із символом Al та атомним числом 13. Алюміній має щільність нижчу, ніж у інших загальних металів, приблизно на третині сталі. Він має велику спорідненість до кисню і утворює захисний шар оксиду на поверхні, коли піддається впливу повітря. Алюміній візуально нагадує срібло, як за його кольором, так і за своєю чудовою здатністю відбирати світло. Він м'який, немагнітний і пластичний. У нього є один стабільний ізотоп, 27al; Цей ізотоп дуже поширений, що робить алюміній дванадцятому найпоширенішим елементом у Всесвіті. Радіоактивність 26AL використовується в радіодуванні.

Хімічно, алюміній-це пост-транспортний метал у групі Борона; Як це часто, для групи, алюмінієві форми сполуки насамперед у стані окислення +3. Алюмінієвий катіон Al3+ невеликий і сильно заряджений; Як такий, він поляризується, а алюмінієві форми пов'язані до ковалентності. Сильна спорідненість до кисню призводить до загальної асоціації алюмінію з киснем у природі у вигляді оксидів; З цієї причини алюміній зустрічається на Землі насамперед у скелях у корі, де це третій найпоширеніший елемент після кисню та кремнію, а не в мантії, і практично ніколи не є в вільному металі.

Відкриття алюмінію було оголошено в 1825 році датським фізиком Гансом Крістіаном Ерстедом. Перше промислове виробництво алюмінію було ініційовано французьким хіміком Анрі Етьєном Сент-Клер Девілл у 1856 році. Алюміній став набагато більш доступним для громадськості з процесом Холла-Хероулта, розробленим незалежно від французького інженера Пола Герульта та американського інженера Чарльза Мартіна Холла в 1886 році, і масове виробництво алюмінію призвело до його розважального використання в галузі та повсякденному житті. У світових війнах I та II алюміній був вирішальним стратегічним ресурсом для авіації. У 1954 р. Алюміній став найбільш виробленим кольоровим металом, перевершивши мідь. У 21 столітті більшість алюмінію вживали в транспорті, інженерії, будівництві та упаковці в США, Західній Європі та Японії.

Незважаючи на свою поширеність у навколишньому середовищі, жоден живий організм, як відомо, не використовує алюмінієві солі метаболічно, але алюміній добре переноситься рослинами та тваринами. Через велику кількість цих солей потенціал біологічної ролі для них викликає постійний інтерес, і дослідження тривають.

Застосування

Дивіться також: Алюмінієвий сплав

Глобальне виробництво алюмінію в 2016 році становило 58,8 мільйона метричних тонн. Він перевищив будь -який інший метал, крім заліза (1231 млн. Метричних тонн). [138] [139]

Алюміній майже завжди лежить, що помітно покращує його механічні властивості, особливо при загартованні. Наприклад, загальні алюмінієві фольги та банки напоїв - це сплави від 92% до 99% алюмінію. [140] Основними легувальними агентами є мідь, цинк, магній, марганець та кремній (наприклад, Duralumin) з рівнем інших металів у кількох відсотках на вагу. [141] Алюміній, як ковані, так і литі, був легований: марганцем, кремнієм, магнієм, міддю та цинком. [142] Наприклад, сімейство Кіналів сплавів було розроблено британським хімічним виробником Imperial Chemical Industries.

Алюмінієвий може

Основні використання алюмінієвого металу є в:

• Транспорт (автомобілі, літаки, вантажівки, залізничні машини, морські судна, велосипеди, космічний корабель тощо). Алюміній використовується через низьку щільність;

• Упаковка (банки, фольга, рама тощо). Алюміній використовується тому, що він нетоксичний (див. Нижче), несорптивне та осколконе захисне;

• Будівництво та будівництво (вікна, двері, сайдинг, будівельний дріт, обшивка, покрівля тощо). Оскільки сталь дешевша, алюміній використовується, коли важлива легкість, корозійна стійкість або інженерні особливості;

• Використання електроенергії (провідні сплави, двигуни та генератори, трансформатори, конденсатори тощо). Алюміній використовується тому, що він відносно дешевий, високопровідний, має адекватну механічну міцність і низьку щільність, і чинить опір корозії;

• Широкий асортимент предметів домашнього вжитку - від кулінарного посуду до меблів. Низька щільність, хороший зовнішній вигляд, простота виготовлення та довговічність є ключовими факторами використання алюмінію;

• Машини та обладнання (обладнання для переробки, труби, інструменти). Алюміній використовується через його корозійну стійкість, непірфоричність та механічну міцність.

• Портативні комп'ютерні корпуси. В даний час рідко використовується без сплаву [144], але алюміній можна переробляти, а чистий алюміній має залишкову ринкову вартість: наприклад, вживаний матеріал для напоїв (UBC) використовувався для включення електронних компонентів ноутбука MacBook Air, смартфона Pixel 5 або Summit Lite Smartwatch.

Який матеріал для сонячної панелі?

Матеріал для сонячної рами - 6063 алюмінієвий сплав.

AA 6063 - це алюмінієвий сплав, з магнієм та кремнієм як лелювальними елементами. Стандартний контроль його склад підтримується Алюмінієвою асоціацією. Він, як правило, має хороші механічні властивості і піддається термічній обробці та зваренню. Він схожий на британський алюмінієвий сплав He9.

6063 - найпоширеніший сплав, який використовується для екструзії алюмінію. Це дозволяє формувати складні форми з дуже гладкими поверхнями, придатними для анодизації, і тому популярно для видимих ​​архітектурних додатків, таких як рамки для вікон, дверні рами, дахи та рамки для підписання.

Хімічний склад

Склад сплаву 6063: алюміній AIIOY 6063

Складовий елемент	Мінімум (% на вагу)	Максимум (% на вагу)
Алюміній (Al)	97,50%	99,35%
Магній (мг)	0,45%	0,90%
Кремнію (СІ)	0,20%	0,60%
Залізо (Fe)	0	0,35%
Хром (CR)	0	0,10%
Мідь (Cu)	0	0,10%
Марганець (MN)	0	0,10%
Титан (Ti)	0	0,10%
Цинк (SN)	0	0,10%
Інші	0	0,15% (0,05% кожен)

Механічні властивості:

6063-Т5

Температура T5 6063 має максимальну міцність на розрив щонайменше 140 МПа (20 000 фунтів на кв. Дюйм) товщиною до 13 міліметрів (0,5 дюйма) та 130 МПа (19000 фунтів на кв. Дюйм) товщиною 13 мм (0,5 дюйма) та міцністю виходу щонайменше 97 МПа (14 000 фунтів на кв. Дюйм) до 13 міліметрів (0,5 дюйма) та 90 МПа (13 000 psi) до 13 міліметрів (0,5 дюйма) та 90 МПа (13 000 фунтів ст. в). Він має подовження 8%.

6063-Т6

Температура T6 6063 має максимальну міцність на розрив принаймні 190 МПа (28 000 фунтів на кв. Дюйм) та міцність виходу щонайменше 160 МПа (23 000 фунтів на кв. Дюйм). У товщині 3,15 міліметрів (0,124 дюйма) або менше, він подовжує 8% або більше; У більш товстих секціях він має подовження 10%.

Висновок

6063 використовується для архітектурного виготовлення, віконних та дверних рамок, труб та труб та алюмінієвих меблів. Тож це добре для використання на сонячних батареях.