太阳能光伏电池组件的封装材料——铝边框
2018-12-27 09:30:02
铝边框因为太阳能光伏组件要保证25年左右的户外使用寿命,所以太阳能光伏组件所使用的铝边框要具有良好的抗氧化、耐腐蚀等性能。一般太阳能光伏组件所使用的边框分为阳极氧化、喷砂氧化和电泳氧化三种。
太阳能光伏电池组件铝边框
阳极氧化:即金属或合金的电化学氧化,是将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。
喷砂氧化:一般经喷砂处理后,表面的氧化物全被处理,并经过撞击后,表面层金属被压迫成致密排列,另金属晶体变小,硬度提高比较牢固致密。
电泳氧化:就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、润滑性、耐热性和表面美观。
铝边框常用规格:25mm30mm35mm40mm45mm50mm等。
铝型材对太阳能光伏电池组件的作用:
1、保护玻璃边缘;
2、提高组件的整体机械强度;
3、结合硅胶打边增强了组件的密封度;
4、便于组件的安装和运输。删除
光伏多晶硅
2017-06-06 17:50:03
太阳能发电是一种公平的、无污染的、绝佳的传统能源替代品。然而在光伏与多晶硅之间,只是局限于科技水平的现状,特别是储能(电池)技术的现状,造成其发电成本过高,加之上游太阳能电池板主要原材料多晶硅的生产加工过程存在污染环境的问题,才使太阳能的发展受到一些阻力。 多晶硅在高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用,具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、是电子计算机等的基础材料。此外,多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。享有“微电子大厦基石”的美誉。 更为重要的是,太阳能发电(光伏)与风电、核电等同为被世界公认的未来新型能源趋向,在这一背景下,太阳能正逐渐被
市场
接受。而单晶硅和多晶硅正是生产太阳能电池不可或缺的主要原材料。有最新统计数据显示,单晶硅与多晶硅在光伏
产业
中的应用率高达90%以上。 从目前国际太阳电池的发展过程中看,其趋势大致为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。而最后的“薄膜材料”(薄膜电池)正是业内对以单晶硅和多晶硅为主原料的太阳能电池的更新换代。一些薄膜电池中已经彻底放弃了对多晶硅的应用,从而解决了“环保技术不环保”,光伏多晶硅生产过程中存在的污染问题。
光伏 多晶硅
2017-06-06 17:50:13
光伏多晶硅概念在本届夏季达沃斯上再掀热潮。不过许多业内人士认为,近期太阳能光伏发电电池板的主要原料多晶硅售价大幅上涨,使得光伏成本压力过大,而之前国家能源局第二批光伏电站特许权招标曝出的过低中标价,让许多民企吃不消。一些民营企业在达沃斯上直呼招标电价太低。 事实上,因国内需求有限,依靠国家政策起步的民营企业在2004年无奈赴海外发展,却创出暴富神话。如今,中国光伏设备制造业已占全球40%的
市场
份额,但国内消纳能力仅5%。国际
市场
不可能无限制扩张,民营企业迫切需要回归国内
市场
。然而,在国内光伏
市场
刚刚启动、
产业
政策趋于明确之际,如何破解成本居高不下、撞开光伏招标的资金以及其他无形门槛,成为现今要解决的问题。 从目前国际太阳电池的发展过程中看,其趋势大致为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。而最后的“薄膜材料”(薄膜电池)正是业内对以单晶硅和多晶硅为主原料的太阳能电池的更新换代。一些薄膜电池中已经彻底放弃了对多晶硅的应用,从而解决了“环保技术不环保”,光伏多晶硅生产过程中存在的污染问题。
光伏铝型材阳极氧化膜中温封孔工艺
2019-01-10 09:44:04
1 前言 为了获得较好的耐腐蚀性,一般的铝合金阳极氧化膜要经过封孔处理。封孔工艺分为常温封孔(低温封孔)、中温封孔、沸纯水封孔、高温水蒸气封孔等。相对于其他几种封孔工艺,中温封孔具有无氟、封孔速度快、不变色、成本低等优点,在行业中被大规模使用。 根据国家标准GB5237.2-2008的要求,型材封孔完毕120h后封孔失重不得大于30mg/dm2。光伏铝型材膜厚要求较高(≥15?m),经过普通中温封孔处理后,一般要经过120h陈化后才能使封孔失重合格,很难满足交货期要求。特别在干燥天气条件下(本公司仓库12月、1月相对湿度为40-60%),在GB5237.2-2008规定的陈化时间(120h)后封孔失重依然难以保证合格。 为了探究干燥环境下普通中温封孔工艺能否保证封孔质量,本文先通过试验对比了不同封孔剂的封孔效果。为了克服干燥环境的影响,缩短陈化时间,提高封孔质量,本公司对中温封孔工艺进行改进,即增加热纯水洗处理,本文接着通过正交试验确定热纯水洗的较佳条件。 2 试验部分 2.1 试验1 2.1.1 材料:基材为本公司生产的合得奖号为6063的光伏型材,封孔剂分别选取本公司目前使用的封孔剂A和市面上知名品牌的封孔剂HY、封孔剂HH。 2.1.2 工艺流程:除油—水洗—碱蚀—两次水洗—中和—两次水洗—阳极氧化—两次水洗—中温封孔—两次水洗。 2.1.3 关键工序的工艺参数 2.1.3.1 阳极氧化:游离硫酸170g/L,铝离子13.0g/ L,槽液温度18℃,电流密度1.3A/dm2,氧化膜厚为18?m。 2.1.3.2 中温封孔:镍离子为1.2g/L,PH值为5.7,温度为55℃,时间为1?m/min。 2.1.4 试验方法:将生产线上经过阳极氧化的一根型材,截取长度为5cm的试样18块,分别置于3种不同的封孔溶液中做中温封孔试验。 2.1.5 中温封孔试验 为了客观比较,封孔剂A、HY和HH统一按照2.1.3.2的工艺条件配制成3种封孔溶液。将上述18块型材分成3组,每组6块,分别放入3种不同的封孔液中封孔18min。封孔完成后,自来水洗两次,自然晾干。 2.1.4 封孔失重测试 型材封孔完毕后,将样品存放在本公司仓库中(相对湿度为40-60%)。每组试样分别经过陈化2h、72h、120h后按GB/T8753.2-2005硝酸预浸磷铬酸法测试封孔失重。 2.2 试验2 2.2.1 工艺流程:按2.1.2工艺流程,较后增加一道热纯水洗。 2.2.2 试验方法:将生产线上经过阳极氧化和中温封孔后的型材清洗干净,截取长度为5cm的试样9块,分别置于不同温度的热纯水中,每隔一段时间取出一块。 2.2.3 正交试验:以热纯水处理的温度、时间作为工艺参数,对每一参数选取三个不同的水平,做正交试验,确定热纯水处理的较优参数。封孔完毕2h后做封孔测试。 3 结果与讨论 3.1 不同封孔剂的封孔效果对比 在干燥环境下,经过不同封孔液处理后,在不同的陈化时间测得的封孔失重数据如下表: 表1 QQ截图1.jpg 通过表1可以看出,在干燥环境下(相对湿度为40%-60%),120h陈化后, 三种封孔液处理过的试样的封孔失重都达不到要求。中温封孔完毕后,型材一般要放置一段时间,利用空气中的水分进行陈化,而干燥环境减缓了陈化的速度。可见,在干燥环境下,普通中温封孔工艺并不能很好地保证高膜厚氧化型材(如光伏氧化型材)的封孔质量。 3.2 热纯水处理的工艺条件 以热纯水处理的温度、时间作为工艺参数,对每一参数选取三个不同的水平,做正交试验。 表2 水平因素表 QQ截图2.jpg 表3 正交试验及结果 QQ截图3.jpg 从表1中可以看出,未经热纯水处理的试样,封孔完毕2h后的封孔失重为386-429mg/dm2。而从表3看,经过热纯水处理后,基本不经过陈化,封孔失重也可以大大降低。 通过正交试验可以看出,温度因素选水平3,时间因素选水平3时,得到的试样为试样9,其封孔失重较小,但外观起灰,而且时间长达16min,效率不高。而温度因素选水平2,时间因素选水平2时,得到的试样为试样5,其封孔失重与试样9接近,而且外观不起灰。所以,我们确定热纯水处理选用的较佳工艺参数为:温度70℃,时间12min。 4 结论 4.1 在干燥环境下,普通中温封孔工艺不能很好地保证高膜厚氧化型材(如光伏氧化型材)的封孔质量。 4.2 采取在中温封孔后增加热纯水洗处理的方法,可以加速陈化,提高封孔质量,缩短交货期。 4.3 热纯水处理的较佳工艺参数为:温度70℃,时间12min。 参考文献 [1] 魏庆安.铝型材氧化膜低温封孔后强化陈化过程的研究[J].轻合金加工技术,2004,Vol32,No11:37-38 [2] 高峰,李翠玲,刘传烨,杨俊,兰林,欧阳贵.铝合金阳极氧化膜中温封孔工艺[J].材料保护,2011,Vol44,No.9:38-39 [3]朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术[M].北京:化学工业出版社,2004:226-232
铜材应用于光伏产业
2019-05-29 20:11:58
铜材应用于光伏工业 铜带、铜板职业和技能在我国也继续不断的向前开展着,研制加工厂商不断有喜讯传来,职业之间的比拼也是非常的凶猛。 铜带是一种金属元件,职业开展一日千里,高性能电子铜带加工关键技能”通过检验的喜讯传来,黄铜铜业研究人员通过重复实验,成功研制光伏铜带新产品。这些都成为推进我国铜带开展的有力确保,带来了巨大的社会效益。通过重复实验,将该产品完成批量加工后,社会和经济效益明显。将新技术、新技能应用于独立研制的光伏铜带产品加工中,确保了产品的高纯、低氧、高导电率,完成了铜带高强度、高柔性;一起,运用先进计算机主动配刀软件和小张力卷取操控技能,完成了柔、薄、窄的光伏铜带产品无压痕、无卷边、无错层的剪切。新技能的运用,为同职业的开展的风向标,引领职业同类产品敏捷升级换代,科技含量的进步,附加价值的进步供给了便当。
光伏板用单晶和多晶的区别
2018-10-29 09:23:55
1、外观上的区别外观上面看的话,单晶硅电池片的四个角呈现圆弧状,表面没有花纹;而多晶硅电池片的四个角呈现方角,表面有类似冰花一样的花纹。2、使用上面的区别对于使用者来说,单晶硅电池和多晶硅电池没有太大的区别,它们的寿命和稳定性都很好。虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右,但由于单晶硅电池只能做成准正方形(四边都是圆弧状),因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满;而多晶硅是正方形,所以不存在这样的一个问题。3、制造工艺多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右,因此多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额大,制造成本也小于单晶硅电池,所以使用多晶硅太阳能电池将会更加的节能、环保!
优化光伏铝合金型材模具设计与制造
2018-12-26 09:46:11
模具是保证太阳能光伏铝型材产品形状、尺寸精度的重要工具。模具的设计与制造品质是实现挤压生产优质、高产、低耗、高效、低成本的重要保证。因此要生产制造出高精密光伏铝合金型材,必需优化模具设计与制造。 1.1采用先进模具制造设备 高精度先进的模具加工设备是保证金属挤压模具合格的前提条件。因此生产光伏铝合金型材应采用先进的模具加工设备,如CNC、慢走丝线切割、三轴加工中心、电火花加工中心等来提高模具的加工精度和性能。 1.2合理布置模孔 为了保证光伏型材良好的对称性,提高生产效率和成品率,模孔的布置必须遵守中心对称原则,采用多模孔对称布置。设计模具过程,尽量将桥位设计在型材的非装饰面上,以避免缺陷外露。 1.3优化设计工作带 工作带是稳定制品尺寸和保证制品表面质量的部分。设计模具工作带长度时,要尽量减少落差,在长度变化上要平缓,并采用阻碍角和促流角来降低金属流速,达到金属流动均匀和改善型材表面质量的目的。
简述光伏玻璃用石英砂的质量要求及控制
2019-01-03 09:37:11
当前,为解决能源危机和环境污染问题,各国制定旨在推动可再生清洁能源发展的政策。在世界各国新能源政策的推动下,太阳能利用产品已经成为绿色能源系列中的主要角色。光伏玻璃是太阳能系列产品中的重要组件之一,它影响着太阳能系列产品对可见光的吸收,决定着光伏组件转化能量的高低。因此,生产高质量、高透光率的光伏玻璃对太阳能能源的利用具有重要意义。光伏玻璃简介
光伏玻璃也是超白玻璃,又称低铁玻璃、无色玻璃、高透明玻璃,具有高透光率和高透明性。玻璃的透光率决定玻璃的品质,普通浮法玻璃的透光率为86%,而光伏玻璃的透光率可达92%以上。
玻璃生产所需的石英原料有天然石英砂、石英砂岩、石英岩和脉石英等,光伏玻璃的生产难度较大,对石英原料的要求也比普通玻璃更高。
光伏玻璃用石英砂的质量要求及控制
自然界中,很少能找到未经处理就可以满足玻璃生产用的石英砂原料矿源,尤其是超白玻璃,对石英砂原料的要求更为严格。光伏玻璃对石英砂的质量要求主要体现在三方面:化学成分、粒度、难熔重矿物。
化学成分
光伏玻璃与普通玻璃化学组成最大的差别是Fe2O3的含量。光伏玻璃要求Fe2O3的质量分数不超过1.50x 10-4。
光伏玻璃与普通玻璃化学组成(质量分数)/%石英砂中含铁氧化物的多少对太阳能玻璃的质量将产生直接影响。氧化铁的含量多少影响玻璃对可见光的吸收,它决定光伏组件转化能量的高低,是衡量能否作为光伏玻璃原理使用的关键因素之一。
1.含铁氧化物使玻璃着色,降低玻璃的透光率。Fe2O3能使玻璃变黄;Fe O能使玻璃变蓝;两者共存使玻璃变成蓝绿色。
2.铁的氧化物对玻璃熔制时的热辐射具有较强的吸收作用,容易导致熔窑内玻璃液的对流困难,增加熔制和澄清难度。
粒度
石英砂粒子的大小影响砂粒的熔化时间和玻璃成品的质量。实验证明:粗大的粒子很难熔化,甚至可能成为浮渣,使制品上出现波筋或砂粒;粒度
光伏玻璃用石英砂的粒度要求难熔重矿物
石英砂中有些难熔重矿物如铬铁矿、锆英石等熔点高、化学性质稳定,即使在高温条件下也难以被熔蚀,因而在玻璃原板上易形成结石。对玻璃原片质量及后期深加工都有很大影响。对铬铁矿及含镍矿物总量要求不大于5ppm(以Cr2O3计),单个颗粒直径要求不大于0.25mm;对其他难熔重矿物,单个颗粒直径要求不大于0.25mm。
光伏玻璃用石英砂的质量控制
在石英的形成和生长中,伴随着大量的杂质矿物,找不到不经处理就能满足光伏玻璃生产用的石英原料。因此,对光伏玻璃用石英砂的质量控制主要是通过对石英砂精选提纯来实现的。石英砂的选矿提纯常用方法分为物理方法和化学方法。
物理方法:水洗、磁选、浮选、电选、机械擦洗、分级脱泥、微波辅助、超声波辅助。
化学方法:酸浸法、碱浸法、微生物法。
石英砂铁含量的控制方法
含铁物质在石英砂中的存在形式多种多样,石英砂的各个选矿提纯方法都能在一定程度上除铁,其中分级脱泥主要脱去泥质铁,磁选脱去矿石中的含铁矿物,重选脱去以重矿物形式存在的铁,浮选去除含铁的轻质硅酸盐等。光伏玻璃用石英砂除铁是必须的,在实际的生产中要结合石英砂的化学组成情况,选择成本最低、工艺最简的提纯工艺流程。
石英砂的粒度控制方法
光伏玻璃用石英砂的粒度控制可以通过水选和分选分级来实现。其中水选主要是0.1mm以下的细矿粒物;滚动筛和受阻沉降机来分选粗石英砂颗粒。根据粒度分选要求,控制给矿粒度上限,选择合理的水洗分选工艺能够达到提高石英砂精砂产率和产品质量控制的目的。
石英砂的难熔重矿物控制方法
光伏玻璃用石英砂的难熔重矿物的控制方法主要通过重选来实现。重选时,比重较大的矿物运动速度低趋向槽内,进入尾矿区;比重较小的矿物运动速度快,趋向槽外,进入下道工序。值得注意的是,为了保证重选的准确率,重选时必须要均匀给矿。
对光伏玻璃用石英砂的质量进行有效的控制主要通过对石英砂的精选提纯来实现。目前,中国玻璃行业向高附加值化、专用化发展,从而对石英砂的精选提纯也提出了更高的要求。研究石英砂的精选提纯,制备更高纯的石英砂有利于中国光伏产业的发展,也符合国家创建“资源节约型、环境友好型”社会的战略。在石英砂产业转型升级之际,中国粉体网定于2017年12月12-13日在石英砂产业聚集区安徽省凤阳国际大酒店举办“2017石英砂精细加工及应用技术交流会”。以期为石英砂产业的发展贡献自己的绵薄之力。
平板太阳铝边框加工工艺探讨
2018-12-25 13:45:29
本文从加工、组装的工艺要求出发,就平板太阳能边框加工中的问题、产生原因,以及解决方法做讨论。
平板太阳能产品发展已达到一定高度,与之配套的工艺设备也随之发展而成。在这个过程中,尽管拥有了一定种类的专用设备,但专用和适应程度及生产效率,存在很多值得探讨的地方。之所以这样说,主要原因有以下几方面:
第一,产品和市场的客观性。因为太阳能产品是相对新颖而快速发展的,同时又是不断改进和完善的产品。所以,相应配套加工设备,自然也是应急而生的产品,故其很难达到设计的合理性及工艺的适应性。
第二,市场时效性。因为平板太阳能产品迅速发展,其边框配套加工设备一般选择市场上现有的替代设备,即从其他相关行业“借来”应用的。而“借来”的配套设备,毕竟是为其他工艺设计,所以就出现了太阳能边框加工效率不高、精度不稳定问题。
第三,太阳能行业发展需继续提升。完善和补充专用、高精度、高效率的加工设备势在必行。
现在,从加工、组装的工艺要求出发,就平板太阳能边框加工中的问题、产生原因,以及解决方法做讨论。
边框加工工艺流程如下:
选择边框专用铝型材、角件(也称角码)铝型材→切割下料→冲孔→涂胶→组装。
无论是平板太阳能板边框,或光伏电池板边框加工,其工艺流程大致如此。在组装过程中,最常出现的问题有两个:一是边框对接角缝过大;二是对接角缝不均匀。其原因:一是与型材切割角度有关,因为型材角度偏离了45° ,对接成90° 时,就出现角缝不均匀,这取决于加工设备的角度精度;二是与边框对边长度不相等有关,因为四边形对边长度不相等,形成外形不是矩形,即使型材端头45° 非常准确,组成框时,仍然角缝不均匀,这点取决于加工设备的长度定位精度。
为什么会出现这两个精度问题呢?
首先看看当前的边框切割方式,当前切割铝边框设备是“借来”的其他行业设备,并大多采用了铝门窗加工设备。所以出现这一现象:一是现成机器来得迅速,便于适应产品时效性;二是借来的传统设备,价格相对便宜;三是从概念上,人们能够接受“借来”设备,认为都是用来切割铝合金的机器。
其实门窗铝合金型材的加工与太阳能(平板太阳能或光伏电池板)的加工有着本质区别。
因为,针对铝门窗型材的特殊性设计的铝型材切割锯,其切割成的角度形式大多如图1 所示。机器显示的尺寸是“L”。 如果这种端头形式,用来切割我们的太阳能(平板或光伏电池)边框型材,就会出现下面两个问题:
问题一,切割平板太阳能边框型材时,型材在切割锯上定位方式,见图2。 那么,因为边框型材两测高度(尺寸大小)不一致,型材就会发生沿着箭头方向倾倒的趋势,这样加工出的型材端头角度会出现偏差。
为了防止倾倒,操作人员往往在型材下面垫上木头或者设计一个定位板。即使这样,因为定位与安装基准不一致,型材本身的偏差又会影响切割长度误差(详见问题二)。
光伏电池板边框加工也是这样,在加工定位时,也有倾倒趋势。见图3。 问题二,即使按照上面定位形式,还会出现切割长度误差,见图4。 因为我们边框需要尺寸是“L”,而“借来”的铝门窗切割锯上指示的尺寸是图中“L-2H”,这样操作人员在加工时,需要进行一次尺寸换算,即用边框实际尺寸“L”,减去型材高度尺寸的两倍“2H”,用这个“差”值来确定切割锯的标尺位置。
同时因为型材断面本身存在尺寸误差,即“H”并非准确数值,它因不同批次型材而变化,所以“换算”出的尺寸“L”就必然存在误差。
假设型材型腔高度H,因铝合金模具的磨损,增加一个C值,那么,在定位块高度不变情况下,切割出的实际尺寸则变成了“L+2C”。
那么,怎样才是合适的加工方式呢?就是能解决上述两个问题,让机器避免角度和长度误差,且能提高生产效率。
第一,让型材较大的平面做基准平面,且正好与切割锯的基准平面重合,从而防止型材倾倒趋势,使切割角度准确。
第二,保证机器标尺指示尺寸,从而避免因型材本身误差带来的切割长度误差。12后一页
光伏逆变器对铝电解电容器的要求
2018-12-20 09:35:44
逆变器的主要功能是将电源的可变直流电压输入转变为无干扰的交流正弦波输出,既可供设备使用,也可反馈给电网。 一、太阳能发电对光伏逆变器的要求 对于熟悉功率管理的工程师而言,设计太阳能发电系统的逆变器有什么要点需要额外注意。首先,就现有光伏系统逆变器的使用情况来看,它们一般只能使用5到10年,而光伏电池板的使用寿命长达25年,逆变器成为光伏系统中可靠性最低的组件。IR的Alberto Guerra提出,设计师必须考虑光伏系统逆变器的使用寿命。太阳能逆变技术业界对于产品寿命有很高的期望,一般都能保证20至25年的使用期,因此特别着重每种元件的可靠性。 二、提高光伏逆变器寿命的关键 决定光伏逆变器的寿命为其各元件的可靠性,尽管半导体元件通常都达到这种可靠性水平,但对于无源元件来说却有可能是一个挑战,特别是电解电容器。电解电容器的可靠性提高成为了提高光伏逆变器可靠性的关键之一。 三、电解电容器在光伏逆变器中的作用 光伏逆变器可看成是用直流电源供电的特殊用途的变频器,输出频率为50Hz或与电网同步的50Hz。也就没有整流器产生的整流电路的电流脉冲,这样直流母线上的电容器的功能为直流母线电容器或者成为“DC-Link”电容器,其作用为吸收由逆变器产生的开关频率极高次谐波电流和输出频率的三倍频电流和高次谐波电流。 四、光伏逆变器对电解电容器的要求 1.高电压 一般大功率的光伏逆变器,将转化后的交流电直接并入高压电网中,但从安规角度考虑,光伏电池组的输出电压一般不高于900V,可以选择两只450V电解电容器串联,但为了提高安全性,可以选择2只500V电解电容器串联。所以需要高电压等级的电容器来减少电容器的串接而提高可靠性。 2.高耐纹波能力 一般光伏逆变器流过电容器的电流为逆变器输出电流有效值的0.44倍。如光伏逆变器的输出电压为线电压250V,每输出1kW功率对应的输出电流约2.54A,流过直流母线电容器的电流为1.12A。100kW光伏逆变器的直流母线电容器需要流过112A有效值电流,所选择的电容器的额定电流不应低于这个数值。如果一只电解电容器的额定电流不能满足要求,要选择多只电解电容器并联方式获得所需要的电流值。所以要求单只高耐纹波能力的电解电容器来减少电解电容器的并联数量,提高整体可靠性。 3.长寿命 在太阳能发电系统中光伏电池板的使用寿命长达25年,而逆变器成为光伏系统一般只能使用5到10年,所以太阳能发电系统对光伏逆变系统的寿命要求为25年的水平。对于无源元件电解电容器,它的负极为电解液,会随着使用时间的增长慢慢干涸而失效。这势必需要电解电容器行业制造出更长寿命的电解电容器来符合光伏逆变器的要求。
家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆
2019-03-04 10:21:10
在家用光伏体系中,为了下降电量损耗,保证人们生命财产安全,延伸体系寿数,主张选用铜电缆。
铝线比铜线简单起火
在电气线路中,铝线起火的风险峻远大于铜线。其实,铝线的起火不在铝线本身而是在于铝线的衔接。与铜线比较,铝线衔接起火风险大的原因有以下几点:
1)铜铝接头易呈现电化学腐蚀
光伏组件,逆变器和并网开关之间要用电缆衔接,而组件MC4接头,光伏逆变器输出接线端子,并网开关的接线端子都是用铜芯做的,铜和铝能直接衔接,当需求衔接时,要选用铜铝过渡线夹,铜铝过渡接头再衔接。但现在的铜铝接线头,一般都是大功率的,而家用分布式光伏一般都是2-30KW之间,选用2.5-10mm铜线,市面上这种铜铝接线头十分少。实际上运用铝线的装置商,都是想省本钱的,底子不会去用铜铝接头。
铜铝直接衔接,就会构成了一种化学电池,这是因为铝易于失掉电子成为负极,铜难以失掉电子成为正极,所以在正负极之间就构成了一个1.69V的电动势,并有一个很小的电流经过,腐蚀铝线,即电化学腐蚀。这样就会引起铜铝之间触摸不良,触摸电阻增大。当有电流经过期,将使接头部位温度升高,而温度升高且更加快了接头腐蚀,添加了触摸电阻,构成恶性循环,直至焚毁。
2)铝线表面易在空气中氧化。
凡导体表面都或多或少地存在膜电阻。若膜电阻引起衔接处过热,过热又使膜电阻增大,导电状况就越恶化,而铝线衔接中这类过热的状况尤为严峻。这是因为铝线表面即便刮擦光亮,它只需在空气中露出数秒钟即可被氧化而当即构成一层氧化铝薄膜。其厚度虽只几个微米,但却具有很高的电阻率,然后呈现较大的膜电阻。因此在铝线施工衔接时,应在刮擦洁净铝线表面后当即涂以导电膏,以间隔铝线衔接表面与空气的触摸,否则将增大触摸电阻。
3)易被氯化氢腐蚀。
关于PVC绝缘的铝芯电线、电缆,还或许呈现另一个问题。为阻挠PVC绝缘分化出氯化体,PVC绝缘内添加有阻挠分化氯化氢的稳定剂。但当线路温度超越75℃时,例如发作线路过载或因其他原因此使衔接处温度过高时,稳定剂就不再能阻挠氯化氢的构成,而氯化氢是要腐蚀铝的,这相同也将增大触摸电阻和起火风险。
4)高胀大系数。
铝的胀大系数高达23×10-6/℃,比铜大39%,比铁大97%。当铝线与这两种金属导体衔接并经过电流时,衔接点因存在触摸电阻而发热。这三种导体都胀大,但铝比铜、铁胀大更多,然后使铝线受揉捏。线路断电冷却后铝线稍稍压扁而不能彻底恢复原状,这样就在衔接处呈现空地而松动,并因进入空气而构成氧化铝薄膜,这样就使触摸电阻增大。下次通电时发热将更剧,使状况更为恶化,严峻时或许因发生反常高温或进发电火花而点燃起火。为此大截面积的铝导体与铜、铁导体衔接时应装备过渡接头。小截面积(不大于6mm2)铝线的衔接则应选用绷簧压接帽,这样不管衔接处是否通电,有无发热,衔触摸摸面都处于绷簧的压力下而使空气和潮气无隙可入,然后坚持衔接的导电杰出。
归纳功能铜比铝更具优势
导体功能上,铜具有优势。从导电功能方面看,铝导体的导电率只要铜导体的60%左右,铝合金导体要更差些。在抗氧化腐蚀才能方面,因为铜铝元素有不同的原子结构,铝的化学功能比铜要生动得多,因此铝导体的抗氧化腐蚀才能比铜导体要差得多,不管是纯铝仍是铝合金导体都相同,因此其起火概率大约为铜导体的10倍左右。在抗电化腐蚀才能方面,铝的电极电位比铜的要低得多,铝导体因此很简单被电化腐蚀,特别是在铝导体与铜导体或其它导体相触摸的状况下。从热胀大视点来看,铝导体的线性胀大系数远大于铜导体,不管是纯铝仍是铝合金导体的热胀大系数基本是相同的,这会导致热胀冷缩后的触摸不良,乃至发生触摸不严密、氧化发热等事端,并且会恶性循环。从抗张强度和抗蠕变才能视点看,从极限抗张强度和屈从抗张强度来比较,铜导体较好,纯铝导体较差,铝合金比较纯铝有较大的改善,但仍不及铜导体。归纳几个方面的首要功能来看,不管是导电功能、机械功能仍是耐腐蚀功能,均为铜优于铝及铝合金。
电力电缆的经济选型首要考虑整个全生命周期(30)年出资和损消耗用之和较小的选项。在线路运转进程,30年的损耗所消耗的本钱要远远高于初期出资建造的费用,在经济效益上,铝芯电缆具有优势。但铜导体因为其导电率高、电阻小,均匀损耗要低于铝导体和铝合金导体。
铜能够收回,当铜电缆不再运用后,铜依然能够收回再生,还有运用价值,而铝不能收回运用,当铝电缆不再运用后,没有任何价值。
逆变器的输出防水接头,其线径也是依照铜线来规划的,假如选用铝线,则需求大一类型的线。如30KW逆变器,规划输出运用10平方的铜线,用铝线则需求16平方,线缆面积添加,而防水接线端子面积有限,有或许容不下。
“多晶硅”难以替代环保问题为难光伏产业
2019-03-14 10:38:21
“不非常谨慎的说,在未来的50年里,还没有什么其它材料能够代替多晶硅而成为电子和光伏工业的首要原材料”,一名清华大学新动力范畴研究员向记者着重这个说法并不科学,却又是不得不供认的实际。 材料显现,多晶硅在高温熔融状态下,具有较大的化学生动性,能与简直任何材料作用,具有半导体性质,是极为重要的优秀半导体材料。电子工业中广泛用于制作半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、是电子计算机等的根底材料。此外,多晶硅是出产单晶硅的直接质料,是今世人工智能、自动控制、信息处理、光电转化等半导体器材的电子信息根底材料。享有“微电子大厦柱石”的美誉。 更为重要的是,太阳能发电(光伏)与风电、核电等同为被世界公认的未来新式动力趋向,在这一布景下,太阳能正逐渐被商场承受。而单晶硅和多晶硅正是出产太阳能电池不行或缺的首要原材料。有最新统计数据显现,单晶硅与多晶硅在光伏工业中的使用率高达90%以上。 由此,能够推论,上文中那句在业界看来还不行谨慎的描绘,向人们“不行科学”地提醒了“多晶硅”在未来高精尖科技、电子信息乃至人们日常日子中的不行代替。 难以替代的硅晶电池 “太阳能发电是一种公正的、无污染的、绝佳的传统动力代替品。只是局限于科技水平的现状,特别是储能(电池)技能的现状,形成其发电本钱过高(逾越上网电价),加之上游太阳能电池板首要原材料多晶硅的出产加工进程存在污染环境的问题,才使太阳能的开展遭到一些阻力。站在科学的视点,我并不以为这些能够约束或应该约束太阳能技能的开展,更不应因其中一个环节的污染问题难以处理,而完全否定开展太阳能的含义。事实上,它们都将经过科技水平的不断进步,被逐个霸占,关于新式原材料的研制、工业化都在飞速的开展中。”该研究员向记者表明。 据记者了解,从现在世界太阳电池的开展进程中看,其趋势大致为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包含微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。而最终的“薄膜材料”(薄膜电池)正是业界对以单晶硅和多晶硅为主质料的太阳能电池的更新换代。一些薄膜电池中现已完全抛弃了对多晶硅的使用,然后处理了“环保技能不环保”,光伏上游多晶硅出产进程中存在的污染问题。 “太阳能工业化进程中最大的阻力就是难以进步太阳电池的光电转化功率,用商场言语描绘就是难以下降其出产本钱。尽管一部分薄膜电池技能确实改变了对多晶硅的依托以及传统硅晶电池存在的电池主体易破碎、带着不方便、抗震才干差等缺陷,但却无法逾越传统硅晶电池的转化率,反而有所下降。”一位不肯签字的科技部人士向记者表明。 多晶硅的污染问题 材料显现,现在我国多晶硅出产的干流工艺是改进西门子法。据记者了解,这种西门子法其原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢复原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上;而改进西门子工艺是在传统西门子工艺的根底上,一起具有节能、降耗、收回使用出产进程中随同发生的许多副产物以及许多副产热能的配套工艺。现在世界上绝大部分供应商均选用改进西门子法出产多晶硅。 但即便如此,这种改进后的出产工艺仍然会发生许多四氯氢硅,而四氯氢硅是一种具有腐蚀性的有毒有害液体。 对此,清华大学研究员表明,“改进后的出产工艺考究闭路循环,可有用下降复原炉耗费的电能,对复原尾气进行收回,最大极限的使用多晶硅出产中的各种物料,排出的废料很少,相对传统办法而言对环境污染起到极大的改进作用。尽管这种工艺有待进一步进步,也确实没能完全根绝污染现象。但我坚持以为,更多污染环境的现象与厂商的投机取巧、不负职责或办理不严、商场准入标准过低有直接关系。” 多晶硅的产能过剩 2009年9月26日,国务院批转发改委等部分《关于按捺部分职业产能过剩和重复建造引导工业健康开展的若干定见》,文中明确指出多晶硅产能已显着过剩。随后,光伏不只因产能过剩而被办理层连连“点名批判”,更成为许多媒体报道中产能过剩的代表之一。近来,我国可再生动力学会副理事长孟宪淦更透过媒体表明,“寻求职业安排定见,计划将光伏职业同钢铁、有色、建材、化工等同时列入’两高’名单。” 对此,发改委动力研究所副所长李俊峰透过媒体表明,“应该考虑相同的能耗在不同产品中发明的价值,比方,一公斤的多晶硅的报价能够卖到60到70美元,而一吨水泥才干卖这个价,但它却要耗费两百度电。咱们在拟定方针时分一定要考虑到整个大环境,假如急急忙忙的出台方针,却不考虑方针带来的影响,这将发生许多消沉的作用。” 别的,清华大学研究员还表明,约束多晶硅出口实属应该,但现在多晶硅的出产污染是个敏感话题,有人说了多晶硅出产污染状况如何严峻,社会舆论就立刻跟着炒作,使得这个问题被逐渐扩大。就我个人和身边的一些人而言,大都科研人员对太阳能开展是持大力支持的情绪。我以为办理层的方针拟定意在遏止多晶硅出产低水平的重复建造,以及加强各级政府对光伏上游污染问题的办理检查和注重情绪,只是一个环节的问题不应牵扯整个光伏工业,而光伏自身确实需求一个容纳、科学的看待和开展环境。 据记者了解,2009年我国多晶硅的产值约为2万吨,而随同光伏产品的升级换代,商场占有率的不断攀升,面临约4万吨的巨大需求,我国光伏业所需的多晶硅一半以上依托进口。曾有专家猜测,2010年,这一状况还将得到连续,或将到达3.5万吨的多晶硅产值仍只能满意需求的一半。就现在而言,正确理解方针导向、勇于承当社会职责、经过科技水平改进出产工艺是挑选进入多晶硅工业前的必修课。
光伏太阳能用铝型材的生产工艺与技术
2018-12-28 11:21:22
1 前言
光伏能源是一种新型的取之不尽的无污染绿色能源,是我国确定重点发展的七大新兴产业之一,其电池板框架及其支撑结构的支柱、拉杆、支承腿等,都可以用目前最经济耐用的铝合金材料挤压制造,是铝合金材料应用的新市场,并已全球推行应用。下面简要介绍太阳能光伏铝型材制造过程生产工艺技术与关键节点,以供参考。
2 优化铝型材挤压模具设计与制造
挤压模具是保证太阳能光伏铝型材产品形状、尺寸精度的重要工具。挤压模具的设计与制造品质是实现挤压生产优质、高产、低耗、高效、低成本的重要保证。因此要生产制造出高精密光伏铝合金型材,必需优化挤压模具设计与制造。
2.1 采用先进挤压模具制造设备
高精度先进的挤压模具加工设备是保证金属挤压模具合格的前提条件。因此生产光伏铝合金型材应采用先进的模具加工设备,如CNC、慢走丝线切割、三轴加工中心、电火花加工中心等来提高模具的加工精度和性能。
2.2 合理布置模孔
为了保证光伏铝型材良好的对称性,提高生产效率和成品率,模孔的布置必须遵守中心对称原则,采用多模孔对称布置。设计模具过程,尽量将桥位设计在型材的非装饰面上,以避免缺陷外露。
2.3 优化挤压模具设计工作带
工作带是稳定制品尺寸和保证制品表面质量的部分。设计模具工作带长度时,要尽量减少落差,在长度变化上要平缓,并采用阻碍角和促流角来降低金属流速,达到金属流动均匀和改善型材表面质量的目的。
3 化学成分控制
采用6063铝合金材料进行生产,其化学成分控制如表1所示。
实践表明,采用6063铝合金已成为生产高精密光伏铝合金型材的重要选择。6063铝合金属Al-Mg-Si系可热处理强化铝合金,合金强化相为Mg2Si,有良好的挤压性能和低的淬火敏感性,高温塑性好,淬火温度范围宽,临界淬火速度小。在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内,对化学成分的取值不同,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异会在较大范围内波动,以致型材的综合性能会难于控制。为了保证光伏铝合金型材的精密度,必
须严格按照企业控制标准确定合金的化学成分。
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稀土保护
2017-06-06 17:50:13
稀土保护 中国一系列的稀土资源保护措施引发了发达国家的强烈反应,继欧盟表示反对后,在日前举行的第三次中日经济高层对话中,日本方面也要求中国放宽稀土出口限制。对此,中国商务部部长陈德铭表示,限制措施符合世贸组织规则,“提出自己的稀土发展战略是追求自己的合法权益”。相关专家也表示,考虑到环境问题以及西方国家对中国的技术出口限制,中国稀土资源保护政策短期内不会妥协。 “中国不只对稀土出口进行限制,而是对开采、生产、贸易的整个链条进行限制,这样的做法符合世贸规则。”陈德铭表示,大量提取稀土会对生态环境造成较大损害,考虑到保护环境和国家安全等因素,限制出口是“不得已而为之”。 日本的强烈反应,显然与其对稀土的依赖有关。作为电子产品生产大国,日本曾是中国稀土“贱卖”的直接受益者之一,有报道称,日本所用稀土资源的87%来自中国。“中国是惟一一个价位比较低的生产大国。”日本贸易省称,自中国7月宣布减少出口稀土以来,一些稀土元素的
市场价格
已经上涨了20%。 面对来自发达国家的集体反对声音,中国是否会放松稀土限制政策?商务部国际贸易经济合作研究院国际
市场
研究部副主任白明指出,随着国际贸易竞争日益激烈,作为后来者的中国正受到发达国家以技术为优势的“夹攻”,稀土作为电子、军事科技领域不可或缺的战略资源,是中国重要的贸易砝码。“而且,中国保护稀土资源符合世贸规则,短期内不会因其他国家反对而有所妥协。” 值得注意的是,虽然欧美日对中国的稀土保护政策指责不断,但是其对中国的技术出口限制也是集体不放松。“每次中日对话,中方都要求日本放松技术出口限制,然而日方从未妥协。”白明直言,“希望他们在指责中国稀土保护政策前,审视一下自己的技术出口限制政策是否符合世贸规则”。更多有关稀土保护的内容请查阅上海
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铝型材制作的光伏支架种种不为人知的内幕
2019-03-04 10:21:10
铝型材制造的光伏支架作为铝型材制造的光伏电站重要的组成部分,它承载着铝型材制造的光伏电站的发电主体.支架的挑选直接影响着铝型材制造的光伏组件的运转安全、破损率及建造出资,挑选适宜的铝型材制造的光伏支架不光能下降工程造价,也会削减后期保护本钱.
一、铝型材制造的光伏支架类型
1、依据材料分类
依据铝型材制造的光伏支架首要受力杆件所选用材料的不同,可将其分为铝合金支架、钢支架以及非金属支架,其中非金属支架运用较少,而铝合金支架和钢支架各有特点.
2、依据设备方法分类
二、固定式铝型材制造的光伏支架介绍
铝型材制造的光伏阵列不随太阳入射角改动而滚动,以固定的方法接纳太阳辐射.依据倾角设定状况能够分为:较佳倾角固定式、斜屋面固定式和倾角可调固定式.
1、较佳倾角固定式
先计算出当地较佳设备倾角,然后悉数阵列选用该倾角固定设备,现在在平顶屋面电站和地上电站广泛运用.
1)平顶屋面-混凝土根底支架
平顶屋面混凝土根底支架是现在平屋面电站中较常用的设备方法,依据根底的方法能够分为条形根底和独立根底;支架支撑柱与根底的衔接方法能够经过地脚螺栓衔接或许直接将支撑柱嵌入混凝土根底.
长处:抗风才干好,可靠性强,不损坏屋面防水结构.
缺陷:需求先制造好混凝土根底,并保护到满足强度才干进行后续支架设备,施工周期较长.
2)平顶屋面-混凝土压载支架
长处:混凝土压载支架施工方法简略,可在制造配重块时一起进行支架设备,节约施工时刻.
缺陷:混凝土压载支架抗风才干相对较差,规划配重块分量时需求充沛考虑到当地较大风力.
3)地上电站-混凝土根底支架
地上电站混凝土根底支架多种多样,依据不必的项目地质状况,可挑选对应的设备方法,以下首要介绍现浇钢筋混凝土根底、独立及条形混凝土根底、预制混凝土空心柱根底等几种较常见的混凝土根底设备方法.
现浇钢筋混凝土根底
依据根底方法不同,现浇钢筋混凝土根底可分为现浇混凝土桩和浇注锚杆.
长处:现浇钢筋混凝土根底开挖土方量少,混凝土钢筋用量小,造价较低、施工速度快.
缺陷:现浇钢筋混凝土根底施工易受时节和气候等环境要素约束,施工要求高,一旦做好后无法再调理.
独立及条形混凝土根底
长处:独立及条形混凝土根底选用配筋扩展式根底,施工方法简略,地质习惯性强,根底埋置深度可相对较浅.
缺陷:独立及条形混凝土根底工程量大,所需人工多,土方开挖及回填量大,施工周期长,对环境的损坏大.
预制混凝土空心柱根底
预制混凝土空心柱根底广泛用于水光互补电站、滩涂地电站等地质条件较差的电站.一起因为根底高度优势,也被较多用于山地电站以及农光互补电站.
4)地上电站-金属桩支架
金属桩支架在地上电站中运用相同十分广泛,首要可分为螺旋桩根底支架和冲击桩根底支架.
螺旋桩根底支架
螺旋桩支架依据是否带法兰盘可分为带法兰盘螺旋桩支架和不带法拉盘螺旋桩支架;依据子叶形状可分为窄叶接连型螺旋桩支架和宽叶距离型螺旋桩支架.
带法兰盘的螺旋桩可用于单柱设备或双柱设备,而不带法兰盘的螺旋桩一般只用于双柱设备.
宽叶距离型螺旋桩支架的抗拉拔性要好于窄叶接连型螺旋桩支架,在风力较大区域应优先考虑宽叶距离型螺旋桩支架.
冲击桩根底支架
冲击桩根底支架,也叫金属纤杆根底支架,首要是运用打桩机直接将C型钢、H型钢或其他结构钢打入地上,这种设备方法十分简略,但抗拉拔功能较差.
长处:关于金属桩根底,用打桩机把钢桩打入土中,无需开挖地上,更环保;不受时节气温等约束,可在包含北方冬天的各种气候条件下施行;施工便利便利、大幅缩短施工周期,能便利搬迁及收回;打桩过程中根底便于调理高度.
缺陷:在土质坚固区域打桩很困难;在含碎石较多区域打桩简单损坏镀锌层;在盐碱区域运用抗腐蚀才干较差.
2、斜屋面固定式
考虑到斜屋面承载才干一般较差,在斜屋面上组件大都直接平铺设备,组件方位角及倾角一般与屋面共同.依据斜屋面的不同,可分为瓦片房顶设备系统与轻钢房顶设备系统.
1)瓦片房顶设备系统
瓦片房顶设备系统首要由挂钩、导轨、压块以及螺栓等衔接件组成.
2)轻钢房顶设备系统
轻钢房顶,也叫彩钢瓦房顶,首要用于工业厂房、库房等.依据彩钢瓦方法不同,能够将其分为角弛型轻钢房顶、直立锁边型钢房顶以及梯型轻钢房顶.
角弛型轻钢房顶和直立锁边型轻钢房顶首要经过夹具作为衔接件,将导轨固定在屋面上,而梯型轻钢房顶需求选用自攻螺栓将衔接件固定在屋面.
不论哪一种屋面方法,在挑选衔接件时必定要进行实地丈量“角弛”“直立边”“梯形”尺度,确保衔接件和屋面匹配,而在梯型轻钢房顶支架设备时还要做好防水办法,防止螺栓钻孔处发作漏水.
3、固定倾角可调式
固定倾角可调式是指在太阳入射角改动转折点,定时调理固定式支架倾角,添加太阳光直射吸收,在本钱略添加状况下进步发电量.
三、盯梢式铝型材制造的光伏支架
盯梢式铝型材制造的光伏支架经过机电或液压设备使铝型材制造的光伏阵列跟着太阳入射角的改动而移动,从而使太阳光尽量直射组件面板,进步铝型材制造的光伏阵列发电才干.依据追寻轴数量可分为:单轴追寻系统和双轴追寻系统.
1、平单轴盯梢系统
铝型材制造的光伏方阵能够跟着一根水平轴东西方向盯梢太阳,以此取得较大的发电量,广泛运用于低纬度区域.依据南北方向有无倾角可分为标准平单轴盯梢式和带倾角平单轴盯梢式.
2、斜单轴盯梢系统
追寻轴在东西方向滚动的一起向南设置必定倾角,环绕该倾斜轴旋转追寻太阳方位角以获取更大的发电量,合适运用于较高纬度区域.
3、双轴盯梢系统
选用两根轴滚动(立轴、水平轴)对太阳光线实时盯梢,以确保每一时刻太阳光线都与组件板面笔直,以此来取得较大的发电量,合适在各个纬度区域运用.
4、几种支架运转方法比照
铝型材制造的光伏支架钢材与铝材的比较和挑选材料强度方面
支架一般选用Q235B钢材与铝合金揉捏型材6063
T6,
强度方面,6063
T6铝合约为Q235
B钢材的68%-69%,所以一般在强风区域、跨度比较大等状况下钢材优于铝合金型材.
挠度变形方面
结构的挠度变形与型材的形状尺度、弹性模量(材料固有的一个参数)有联络,与材料的强度没有直接联络.
在平等条件下,铝合金型材变形量是钢材的2.9倍,分量是钢材的35%,造价方面在平等分量下,铝材是钢材的3倍.所以一般在强风区域、跨度比较大、造价方面等条件钢材优于铝合金型材.
防腐蚀方面
现在支架首要的防腐蚀方法钢材选用热浸镀锌55-80μm,铝合金选用阳极氧化5-10μm.
铝合金在大气环境下,处于钝化区,其表面构成一层细密的氧化膜,阻止了活性铝基体表面与周围大气相触摸,故具有十分好的耐腐蚀性,且腐蚀速率随时刻的延伸而减小.
钢材在普通条件下(C1-C4类环境),80μm镀锌厚度能确保运用20年以上,但在高湿度工业区或高盐度海边乃至温带海水里则腐蚀速度加速,镀锌量需求100μm,以上而且需求每年定时保护.
在防腐蚀方面铝合金远远优异于钢材.
其他方面比照防腐蚀方面
(1)外观:
铝合金型材有许多种表面处理方法,如阳极氧化、化学抛光、氟碳喷涂、电泳涂漆等.表面漂亮并能习惯各种强腐蚀效果的环境.
钢材则一般选用热浸镀锌、表面喷涂、油漆涂层等方法.外观差于铝合金型材.在防腐蚀方面也差于铝型材.
(2)截面多样性
铝合金型材一般加工方法有揉捏、铸造、折弯、冲压等方法.揉捏出产是现在干流出产方法,经过开揉捏模的方法,能够到达出产出恣意恣意截面型材,而且出产速度比较快.
钢材则一般选用辊压、铸造、折弯、冲压等方法.现在辊压是出产冷弯型钢的干流出产方法.截面则需求经过辊压轮组来调理,但一般机器定型后只能出产同类产品,尺度方面调理,而截面形状无法改动,如C型钢、Z型钢等截面.辊压出产方法则比较固定,出产速度比较快.
材料的收回
钢结构的保护本钱每年增加3%,而铝结构的支架简直不需求任何的保养与保护,且铝材在30年后仍然有65%的收回率,铝报价每年估计上涨3%,钢结构在30年后根本上就是一堆废铁,无收回价值.
归纳功能比照
(1)铝合金型材质量轻、表面漂亮、防腐蚀功能极佳,一般用于对承重有要求的家庭房顶电站、强腐蚀环境.
(2)钢材强度高、接受荷载时挠度变形小,一般用于普通电站或用于受力比较大的部件.
(3)造价方面:一般状况下,根本风压在0.6kN/m2,跨度在2m以下,铝合金支架造价为钢结构支架的1.3-1.5倍.在小跨度系统中,(如彩钢板房顶)铝合金支架与钢结构支架造价相差比较小,而且在分量方面铝合金比钢支架要轻许多,所以十分合适用于家庭房顶电站.
太阳能组件铝边框设计计算书
2018-12-27 09:37:01
太阳能边框单坡式设计计算书基本参数: 标高=7.000m 抗震7 度 (0.10g)设防一、设计方法和指标 本工程设计采用概率极限状态设计法,根据
>GB50009-2001规定 各种载荷的分项系数如下: 1.永久载荷分项系数 rg: 1)当其效应对结构不利时 ①对由可变荷载效应控制的组合,应取 1.2; ②对由永久荷载效应控制的组合,应取 1.35; 2)当其效应对结构有利时 ①一般情况下应取 1.0; ②对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取 0.9。 2.可变荷载的分项系数: ①一般情况下应取 1.4; ②对标准值大于 4KN/m^2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取 1.3。 对于某些特殊情况,可按建筑结构有关设计规范的规定确定。 在设计中采用可变荷载效应控制的组合,各相的分相系数取值如下 永久载荷分项系数 rg 为: 1.2 风载荷分项系数 rw为: 1.4 雪载荷分项系数 rs为: 1.4 活载荷分项系数 rq为: 1.3 地震载荷分项系数 re 为: 1.3 温度载荷分项系数 rt 为: 1.3二、采光顶承受荷载计算 1. 风荷载标准值计算: Wk: 作用在采光顶上的风荷载标准值(kN/m^2) Wk=0.800 kN/m^2 因为 Wk
>GB50009-2001 取值 μr: 屋面积雪分布系数为 1.000 根据
>GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪载荷按下式计算 Sk=μr×S0 =1.000×0.400 =0.400kN/m^2 4. 雪载荷设计值计算 S: 雪载荷设计值(KN/m^2) rs: 雪载荷分项系数为 1.40 按《铝门窗幕墙技术资料汇编(一)》表'3-1 各种荷载分顶系数'采用 S=rs×Sk =1.40×0.400 =0.560kN/m^2 5.采光顶构件自重荷载设计值 G: 采光顶构件自重荷载设计值(KN/m^2) Gk: 采光顶结构平均自重[KN/m^2]为 0.40 KN/m^2 rg: 恒载荷分项系数为 1.20 按《铝门窗幕墙技术资料汇编(一)》表'3-1 各种荷载分顶系数'采用 G=rg×Gk =1.20×0.400 =0.480kN/m^2 6. 采光顶坡面活荷载设计值 Q: 采光顶坡面活载荷设计值(KN/m^2) rq: 活载荷分项系数为 1.30 Qk: 采光顶坡面活载荷标准值为 0.300kN/m^2 Q=rq×Qk =1.3×0.300 =0.390kN/m^2 7. 采光顶设计中各种荷载组合: 计算采光顶杆件和结构应力时的载荷组合(沿坡面分布) 本地区位于北纬 27.5°以南,冬季气温较高,很少降雪。 根据
>GB50009-2001 规定和
>5.2.1 中载荷组合要求: 设计荷载取恒载与活载,或恒载与风载两组中大值,组合系数取 1。 1)计算恒载荷+活载荷组合: Q: 采光顶坡面活载荷为 0.390kN/m^2 α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° G: 采光顶结构平均自重设计值为 0.480KN/m^2 Lj: 斜杆间距为 0.994m qk1: 载荷组合之一(KN/m) qk1=(G×1/cosα+Q)×Lj×cos(α) =(0.495+0.390)×0.994×0.970 =0.853kN/m 2)计算恒载荷+风载荷组合: W: 风载荷设计值 1.400 KN/m^2 G: 采光顶结构平均自重设计值为 0.480KN/m^2 Lj: 斜杆间距为 0.994m α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° qk2: 载荷组合之二(KN/m) qk2=(G+W)×1/cosα×Lj×cosα =1.880×1.031×0.994×0.970 =1.869kN/m Lj: 斜杆间距为 0.994m q1: 载荷组合(KN/m) 3)设计荷载取其中最大者 q1=MAX(qk1,qk2) =1.869kN/m二、玻璃的选用: 本工程选用玻璃种类为: 钢化玻璃 1. 玻璃面积: H: 采光顶分格高: 0.994m B: 采光顶分格宽: 1.652m A: 玻璃板块面积: A=B×H =0.994×1.652 =1.642m^22. 玻璃厚度选取: Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m^2 A: 玻璃板块面积: 1.642m^2 K3: 玻璃种类调整系数: 3.000 试算: C=Wk×A×10/3/K3 =1.000×1.642×10/3/3.000 =1.825 T=2×(1+C)^0.5-2 =2×(1+1.825)^0.5-2 =1.361mm 玻璃选取厚度为: 4.0mm 其大面强度设计值为:84.000N/mm^2 其边缘强度设计值为:58.800N/mm^2三、玻璃的校核: 1. 玻璃板块自重: GAk: 玻璃板块平均自重: t: 玻璃板块厚度: 4.0mm 25.6: 玻璃的体积密度, 单位是kN/m^3 按5.2.1 采用 GAk=25.6×t/1000 =25.6×4.0/1000 =0.102kN/m^22. 验算荷载 1)计算恒载荷+活载荷组合: Q: 采光顶坡面活载荷为 0.390kN/m^2 α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° GAk: 玻璃板块平均自重为 0.102kN/m^2 rg : 永久荷载分项系数,取 1.2 qk1: 载荷组合之一(KN/m^2) qk1=(rg×GAk×1/cosα+Q)×cos(α) =(0.127+0.390)×0.970 =0.501kN/m^2 2)计算恒载荷+风载荷组合: W: 风载荷设计值 1.400 KN/m^2 GAk: 玻璃板块平均自重为 0.102kN/m^2 rg : 永久荷载分项系数,取 1.2 α: 采光顶坡面水平夹角为 14.000° qk2: 荷组合之二(KN/m^2) qk2=1.2GAk+W =0.123+1.400 =1.523kN/m^2 3)设计荷载取其中最大者 qb=MAX(qk1,qk2) =1.523kN/m^23. 玻璃的强度计算: 校核依据: σ≤fg=84.000 q: 玻璃所受组合荷载: a: 玻璃短边边长:0.994m b: 玻璃长边边长:1.652m t: 玻璃厚度:4.0mm ψ: 玻璃板面跨中弯曲系数, 按边长比 a/b查 表5.4.1 得: 0.087 σw: 玻璃所受应力: σw=6×ψ×qb×a^2×1000/t^2 =6×0.087×1.523×0.994^2×1000/4.0^2 =48.852N/mm^2 48.852N/mm^2≤fg=84.000N/mm^2 玻璃的强度满足!4. 玻璃温度应力计算: 校核依据: σmax≤[σ]=58.800N/mm^2 (1)在年温差变化下, 玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的 挤压温度应力为: E: 玻璃的弹性模量:0.72×10^5N/mm^2 α^t: 玻璃的线膨胀系数: 1.0×10^-5 △T: 年温度变化差: 80.000℃ c: 玻璃边缘至边框距离, 取 5mm dc: 施工偏差, 可取:3mm ,按5.4.3 选用 b: 玻璃长边边长:1.652m 在年温差变化下, 玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的 温度应力为: σt1=E(a^t×△T-(2c-dc)/b/1000) =0.72×△T-72×(2×5-3)/b =0.72×80.000-72×(2×5-3)/1.652 =-247.485N/mm^2 计算值为负,挤压应力取为零. 0.000N/mm^2<58.800N/mm^2 玻璃边缘与边框间挤压温度应力可以满足要求!(2)玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力: μ1: 阴影系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-1 得 1.000 μ2: 窗帘系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-2 得 1.000 μ3: 玻璃面积系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-3 得 1.046 μ4: 边缘温度系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96 表 5.4.4-4 得 0.380 Tc: 玻璃中央部分温度 a: 玻璃线胀系数: 1.0×10^-5 a0: 玻璃吸热率:0.099 a1: 室外热传递系数, 取 15W/m^2K t0: 室外设计温度-10.000℃ t1: 室内设计温度 40.000℃ Tc=(a0×700+15×t0+8×t1)/(15+8) =(0.099×700+15×(-10.000)+8×40.000)/(15+8) =10.404℃ Ts: 玻璃边缘部分温度: Ts=(15×t0+8×t1)/(15+8) =(15×(-10.000)+8×40.000)/(15+8) =7.391℃ △t: 玻璃中央部分与边缘部分温度差: △t=Tc-Ts =3.013℃ 玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力: σt2=0.74×E×a×μ1×μ2×μ3×μ4×(Tc-Ts) =0.74×0.72×10^5×1.0×10^-5×μ1×μ2×μ3×μ4×△t =0.638N/mm^2 玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力可以满足要求!四、玻璃最大面积校核: Azd: 玻璃的允许最大面积(m^2) Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m^2 t: 玻璃厚度: 4.0mm α1: 玻璃种类调整系数: 3.000 A: 计算校核处玻璃板块面积: 1.642m^2 Azd=0.3×α1×(t+t^2/4)/Wk (6.2.7-1) =0.3×3.000×(4.0+4.0^2/4)/1.000 =7.200m^2 A=1.642m^2≤Azd=7.200m^2 可以满足使用要求!五、单坡式采光顶杆件计算: 1. 验算截面弯矩 单坡采光顶大弯矩点发生在跨中 M0.5L: 验算截面弯矩 L1: 斜杆长度0.994m q1: 设计荷载的线密度 1.869kN/m M0.5L=q1×L1^2×cos α/8=q1×(L1/2)^2×cos α/2 =1.869×0.497^2×0.970/2 =0.224kN-m =22371.968N-cm 2. 验算截面轴力 N0.5L: 验算截面轴力 L1: 斜杆长度0.994m N0.5L=q1×L1×sin α/2 =1.869×0.994×0.242/2 =224.575N 3. 选用斜杆型材的截面特性: 选用型材号: XC1\Q128A60 型材强度设计值: 85.500N/mm^2 型材弹性模量: E=70000N/mm^2 X 轴惯性矩: Ix=5.511cm^4 Y 轴惯性矩: Iy=1.317cm^4 X 轴抵抗矩: Wx1=2.121cm^3 X 轴抵抗矩: Wx2=2.897cm^3 型材截面积: A=2.207cm^2 型材截面面积矩: Ss=1.588cm^3 4. 斜杆强度 σ:斜杆强度(N/mm^2) Wx2:型材截面抗弯矩 2.897cm^3 A:型材截面积2.207cm^2 σ=M/W+N/A =22371.968/2.897+224.575/2.207 =7824.754N/cm^2 =78.248N/m^2 78.248N/mm^2≤fa=85.500N/mm^2 杆件强度可以满足!
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光伏太阳能铝合金型材的生产工艺控制
2019-03-11 09:56:47
【摘要】光伏太阳能铝合金型材作为边框对电阳能电池板起支撑作用,对力学功能、几许尺度、表面质量、腐蚀功能有极端严厉的质量要求。本文从合金成分、揉捏工艺、表面处理、包装各环节进行全面的出产工艺技能介绍。关键着重于现场出产辅导,对理论原理不作表述。
【关键词】光伏太阳能铝型材合金成分、力学功能、几许尺度、揉捏工艺、氧化膜、封孔质量、掩盖膜质量检测。
一、光伏太阳能铝合金型材的开展远景
当电子、煤炭、石油等不可再生动力频频告急,动力问题日益成为约束国际社会经济开展的瓶颈时,越来越多的国家开端实行“阳光计划”。开发太阳能资源,寻求经济开展的新动力。
我国对光伏太阳能电池的研讨起步于1958年,现在,我国已成为全球首要的光付太阳能电池出产国。2007年全国太阳能电池/模组产值为1188MW,2008年的产值持续进步,到达2000MW,2009年我国太阳能电池/模组制作商的产值较2008年倍增,到达8000MW,2010年国际光伏太阳能电池/模组的产值将到达15000MW,其间80%的产值由我国制作。①
光伏太阳能铝合金型材首要用在光伏太阳能电池板上作为其他边框并起受力支撑作用。光伏电阳能发电作为可再生、环保动力,在国际市场和国内方针的推进下,正迎来了开展高峰期,我国已成为国际榜首大太阳电池/模组出产国。而铝合金边框型材,更是占有国际榜首直销大国的方位,欧美、日本等国的光伏太阳能铝合金型材,基本上都是从我国进口。按光伏太阳能电池/模组的出产值计算,2009年一年需用铝合金型材80万吨,2010年的光伏太阳能铝合金型材产值将到达160万吨,其间40%制作成边框直接出口到欧美、日本等国。2010年全国猜测铝合金型材出口1700万吨②,仅光伏太阳能铝合金型材一项就将占到总数的近1%,市场远景可想而知。
二、光伏太阳能铝合金型材的出产工艺及质量要求
光伏太阳能铝合金作为光伏太阳能的重要附件因长期露出在野外,其运用寿命在15年以上,对其表面质量要求严厉,特别是耐腐蚀功能的要求更严,型材在拼装时,选用全自动机械化,所以对几许尺度的要求特别严。现在客户一般选用GB5237、JISH4100、EN755.2、ENI2020.2、JISH8602等标准履行。我国2008年由江阴东华铝材科技有限公司作为首要起草单位,起草的《铝合金光伏太阳能型材》国家标准已进入审订阶段,尽管没有颁布实施,但我个人以为,有一些条款,无妨用来辅导咱们的出产仍是有必定的含义的,本文鄙人面有些引证,请读者体谅。
1、质量要求及型材形状
(1)客户质量要求
A、几许尺度严厉按图纸要求,未注尺度按国家标准GB523或GB/T6892超高精级标准检验。
B、表面润滑不得有模具纹和焊合线、黑线、白线。
C、韦氏硬度10HW以上,部分客户要求14HW以上。
D、表面喷砂氧化,氧化膜≥15μm,色彩共同,亮度好。
F、表面A、B、C面要求不允许划伤、磕碰。
E、贴膜要求尽量削减气泡,贴膜禁绝偏,不粘膜不掉落。
(2)型材形状,见图1
2、化学成分的断定
铝合金太阳能型材作为光伏太阳能电池板的边框,起支撑电池板的作用,力学功能要求比一般的建筑铝合金型材、装修用铝合金型材、工业铝合金型材的力学功能要求更严。GB/T6892-2000、GB5237-2008,对6063合金、6060合金的力学功能规则见表1。
表1 型材的室温纵向力学功能合金
状况直销
状况壁厚
/㎜拉伸实验硬度实验抗拉强度(Rm)N/mm2规则非份额伸长应力(Rp0.2)N/mm2伸长率(A50mm)%试样厚度
/㎜维氏硬度
HV韦纸硬度
HW不大于6060T5≤3.216012083588T66≤32151606378126063T5一切16011080.8588T6一切2051808107311T66≤10245200691146063AT5≤102001605106910>101901505T6≤102301905107812>1022018046R63T5③≤3220180837812
按照表1所列标准的力学功能目标,6060T66、6063T66、6063AT6、6R63T5几个合金牌号都可满意韦氏硬度10HW、14HW的要求。化学成分国家标准见表2。
表2 铝及铝合金的化学成分国家标准(质量分数)%序号牌号SiFeCuMnMgCrTiREZn其它Al补白单个算计160600.30-0.60.1-0.30.100.100.36-0.60.050.1-0.150.050.15余量-260630.20-0.60.350.100.100.45-0.90.100.1-0.100.050.15余量LD3036063A0.30-0.60.15-0.350.100.150.60-0.90.050.1-0.150.050.15余量-46R630.30-0.70.200.100.150.50-0.70.250.10.10-0.250.030.050.15余量④
某公司最早出产铝合金光伏太阳能型材时,一味着重型材的力学功能,化学万分挑选6063合金,内挖标准如表3
表3 某公司化学成分内控标准(质量分数)%牌号SiFeCuMnMgCrTiZn其它Al单个算计6063A0.40-0.45≤0.25≤0.08≤0.080.62-0.65≤0.05≤0.05≤0.050.050.15余量
按表3内挖标准出产出来的型材、韦氏硬度到达12HW-14HW,但难揉捏,成品率低,阳极氧化后因黑线作废型材达20%左右,总成品率不到50%,显然是不满意出产需求。
为了进步成品率,进步单位产值,只要经过改进铸锭的晶粒安排,增加稀土元素、调整合金元素Si、Mg、Cu含量),以及挑选合理的时效准则四种途径来处理即要到达客户要求的力学功能,又便于揉捏,氧化出产。
关于6063合金,合理调整Si、Mg元素的质量份额有助于进步材料的归纳功能,Si元素恰当过剩对晶粒细化,改进合金强度有利。实践证明:6063合金要想统筹表面质量、力学功能、揉捏功能、合金中下降Fe的含量,削减合金中含Fe相AlgFe2Si2、Al2Fe3Si进步揉捏材表面质量。为使合金易于揉捏平等水平的状况下,下降Mg的含量,比下降Si的含量更有用,为确保型材的力学功能,使合金的Si过剩≤0.25%,构成较多的单晶Si,强度要大于强化相Mg2Si的硬度。
合金中Mg含量过高,揉捏表面麻面、白点较多,不利于揉捏,Si含量过高,型材表面易不规则地呈现拖伤,而且一旦模具规划有一丁点缺点,就简略发作黑线。
由于光伏太阳能铝合金型材的表面质量要求较严,为了减轻表面处理工序的压力,一起也为了确保型材的力学功能,在调整合金元素时,恰当进步Cu元素的下限也是必要的。下面是某公司经过重复探索,较为老练的出产光伏太阳能铝合金型材的化学成分内挖标准。
表4 某公司化学成分内控标准(质量分数)%牌号SiFeCuMnMgCrTiZn其它Al单个算计60600.38-0.40≤0.200.08-0.10≤0。100.46-0.50≤0.05≤0.05≤0.030.050.15余量
按照表4内挖标准出产的型材韦氏硬度都在10HW—12HW之间,契合客户的一般力学功能要求,且易揉捏,黑线显着削减,阳极氧化后表面色彩亮光,成品率高,归纳成品率到达84%以上。
关于客户(例:日本客户)的特殊力学功能要求,韦氏硬度要求14HW以上的铝合金光伏太阳能型材,对合金元素的调整就要重新考虑了。前面现已讲到增加稀土元素,改进铸态安排也能进步力学功能。在Al-Mg-Si系合金中参加恰当稀土(在0.18%~0.26%范围内最佳),经过细化处理后的铸锭,晶粒细化均匀,铸态安排得到显着改进,加工功能进步,揉捏力下降,揉捏速度进步。力学功能能够进步6%左右,而且有较强的耐腐蚀功能,使铝合金型材愈加经久耐用⑤。下面是某公司为出产高强度光伏太阳能铝合金型材的化学成分内控标准。(质量分数)%。
表5 某公司化学成分内控标准(质量分数)%牌号SiFeCuMnMgCrTiZnRE其它Al单个算计6R630.40-0.42≤0.20≤0.100.10-0.120.60-
0.650.10-
0.15≤0.05≤0.030.18-
0.200.050.15余量
按表5化学成分内控标准,铸锭的晶粒度到达一级,揉捏型材的韦氏硬度到达14HW以上,揉捏成品率到达84%以上,氧化成品率到达98%以上,退货率操控在1%之内。
3、熔铸工序出产工艺要求
铝锭投炉前有必要对炉底进行完全整理,关于长期没有清炉(原则上超越15~20炉有必要清炉)的炉顶炉壁有必要整理洁净,谨防炉渣因高温熔解在铝液内,生成Si2Fe、Si3Fe5等针状形物资。尽量不要增加外购不明废料,以本厂发作的几许废料为主,阳极氧化废料的增加量不要超越废料投入量的5%,熔炼温度760℃±10℃,两次以上排气精粹,静置时刻不得超越30min,合金元素增加次序:Si、Cu、Mg终究稀土细化剂,铸造温度(盘内)690℃-710℃,冷却水压力不得低于0.8Pma铸锭晶粒度要求一级,铸锭表面质量有必要契合《YS417变形铝及铝合金铸锭及其加工产品缺点》的标准。
4、揉捏工序操作工艺关键
揉捏出产光伏太阳能铝合金型材,是整个出产工序中最简略的一环,首要操控三温,速度及模具的规划、保护这三个方面,下面从模具、揉捏工艺两个方面进行论说。
(1)模具要求
A、满足的空刀位≥2.5㎜,确保空刀位不粘铝。
B、表面硬度有必要到达HV≥1000,表面光洁度杰出。
C、模具作业带加工最好慢走丝,精度要求高,作业带不能过长,长度操控在3㎜~8㎜之间,且有必要确保园弧过渡,尽量削减作业带长度落差。
D、作业带禁止有缺口,哪怕是一个微丝也不可。
E、作业带抛光要亮,终究一道抛光要用1000意图金相砂纸,确保作业带起镜面。
F、模具氮化间隔应低于普通型材的出产支数。
(2)揉捏工艺操控
A、铝棒上机温度450℃~460℃。可先将铝棒加温到500℃~520℃,然后从加温炉内取出降温,揉捏棒温尽量不要过高,避免黑线、拖伤麻面现象发作。
B、模具温度450℃~480℃,有必要确保在模具加温炉内加温2h以上,但超越8h有必要将模具取出。
C、盛锭筒温度380℃~400℃,现在揉捏机出厂时,揉捏机出产供应商都将盛锭筒的温度断定最高温度400℃。
D、揉捏速度视出材表面质量而定。一般状况下8m/min~18m/min出料口在线淬火温度520±5℃,6060合金在线淬火温度515±5℃,冷却速度4℃/S(风量660m3/h全压,风压850Pa)。
E、尾部操作职工注意在移动型材进程中擦伤、划伤、碰伤型材。型材装框不得堆叠对合,支与支之间有必要坚持2㎝左右的间隔,避免彼此擦伤。有条件的供应商应逐层用瓦檩纸离隔,然后再上下对应摆放垫条。
5、时效工艺挑选
铝合金型材的时效硬化是一个适当杂乱的进程,它与合金元素的组成,揉捏出产工艺的履行及时效工艺的挑选都有很大的联系。现在确凿学者以为:时效硬化是溶质原子偏聚构成硬化区的成果。
铝合金型材在淬火固浴时,合金中构成了空位,由于冷却快,这些空位来不及移出,便被固定在晶体内,这些过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不安稳状况,必定向平衡态改变,空位的存在,加快了溶质原子的分散速度,因而加快了溶质原子的偏聚。
关于化学万分相同,淬火工艺相同的铝合金型材,挑选不同的时效工艺准则,其抗拉强度是有不同的。图2是时效工艺准则与抗拉强度的联系曲线⑥。从图中能够得出以下几点定论。
①经175℃、8h热处理后,铝合金型材的抗拉强度较高(最高到达14H以上)。
②经200℃、2h,180℃、4h,时效温度较高时,有助于强度峰值的上升,但在随后的保温进程中呈下降趋势。
③经170℃较低温度时效时,需求16h才干到达强度的峰值,终究趋于平稳。
前面现已分析过时效原理及时效工艺的利害。下面从时效准则的作用机理来挑选时效工艺准则。
榜首,在时效温度较高时,由于原子分散简略,安排的固溶处理较快,所以到达峰值的时刻较短,但在后续热处理中,跟着时刻的连续,合金安排软化,呈现“过时效”现象,因而,强度目标呈下降趋势。
第二,在时效温度较低时,由于原子分散才能的约束,固液处理速度缓慢,尽管跟着保温时刻的延伸,材料强度目标有上升趋势,但终因温度影响,未能到达抱负的处理作用。
针对光伏太阳能铝合金型材,合金牌号:6060、6063、6R63直销状况T66(水冷淬火+人工时效,力学功能比T6略高)的要求,某公司决议彩175℃、8h的时效工艺准则。经现场多批次查看,硬度悉数合格,表6是现场查看成果。
表5 出产现场型材硬度检测状况(韦氏硬度HW)型材类型合金牌号直销状况抽样方位抽样支数硬度成果TY0016060T66炉内上、中、下各三框每框10支,共30支11-12合格6063同上同上11-12合格6R63同上每框15支,共45支14-16合格TY0026060T66同上每框10支,共30支11-13合格6063同上同上11-12合格6R63同上每框15支,共45支14-15合格TY0036060T66同上每框10支,共30支11-12合格6063同上同上11-12合格6R63同上同上14-16合格
图2:时效准则对硬度的影响
6、表面处理工序工艺操控
①喷砂工艺要求
光伏太阳能铝合金型材表面哑光作用,纯化学处理办法难以取得安稳的砂面作用,加之铝耗过大,本钱高,转向选用先机械喷砂,然后再化学处理的办法来取得抱负的哑光表面。其喷砂工艺要求如下:
A、喷砂操作工开机前要预备洁净手套,白洁布及砂纸做好弥补预备。
B、喷砂速度依据喷砂机的功能及揉捏材的表面质量而定,一般以80目至100意图砂为主,型材经喷砂后应确保无显着揉捏纹和可触摸到的线条。
C、操作工随时调查型材表面的砂面作用,有没有漏喷的现象,喷口有没有阻塞的状况发作。
D、特别注意因喷砂机力度不匀而形成型才的阴阳面及二支型材之间的色差。
E、喷砂上下料要轻拿轻放,注预料与料之间或设备形成擦划伤。
F、逐支全检发现擦划伤及时用白洁布、砂纸进行弥补。
7、阳极氧化工序工艺参数断定
(1)工序的断定
光伏太阳能铝合金型材阳极氧化及封孔工艺流程:
脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→中温封孔→高温→水洗→烘干
②阳极氧化及封孔质量标准
A、阳极氧化膜≥15?m,部分客户要求≥20?m
B、封孔质量:无硝酸预浸的磷铬酸法<20mg/d㎡(GB/T8753.1,国家标准<30mg/d㎡)
硝酸预浸的磷铬酸法<20mg/d㎡(EN12371—7,欧盟标准<30mg/d㎡)
C、抗热裂性温度:AA15级≤70℃,AA20级≤64℃
③工艺制定
A、脱脂
脱脂(又称除油)是铝型材表面处理的榜首道工序,尤其是光伏太阳能铲除铝材表面的油脂和尘埃及未处理掉的砂粒等,使后道碱洗比较均匀,以进步阳极氧化膜的质量。表7是某公司酸性溶液脱脂工艺。
表7 某公司2组典型的酸性溶液脱脂工艺序号溶液组成含量g/L温度℃时刻min1H3PO43050~605~6H2SO47表面活性剂52游离H2SO4180~200常温3~5Al+<20水洗PH值6~9
B、碱蚀工艺⑦
在整个化学预处理进程中,碱蚀是一道非常重要的工序,它对铝材的表面质量起着至关重要的作用。影响铝材碱蚀速度和砂面作用的工艺要素首要有游离浓度和溶液的铝离子含量,槽液温度及处理时刻等。实践出产进程中槽液保护适当重要,铝离子在开槽初期一步到位,平常基本上可坚持铝离子浓度动态平衡(即反响生成的铝与带出槽液中的铝相等量),坚持溶液组份平衡,每天应至少化验一次,及时补加组份,避免组份含量动摇,以确保型原料量的安稳。表8是某公司较为老练的槽液工艺组份。
表8 某公司碱蚀工艺条件溶液组成含量g/L温度℃时刻min游离NaOH45~6050~602~5Al+5~70亮光碱蚀增加剂按NaOH的1/5增加
C、中和(除灰)工艺
中和又称除灰或出光。铝材经过碱蚀后,表面往往会附着一层灰褐色或灰黑色的挂灰,挂灰的详细成分因铝合金原料不同而异,首要由不溶于碱蚀槽液的铜、铁、硅等金属间化合物及其碱蚀产品组成。除灰的意图就是要除净这层不溶解在碱液的挂灰,以避免后道阳极氧化槽液的污染,使阳极氧化后取得外表洁净的阳极氧化膜。
中和工艺,有的供应商选用硫酸法,有的供应商选用硝酸法,传统的硝酸中和工艺选用10%—25%的硝酸溶液,在常温下浸渍1—3min,光伏太阳能铝合金型材因表面质量要求严,色彩有必要共同,而且后工序作废量的一个重要原因——黑线。为了削减作废,增加表面质量的安稳性,将硝酸浓度进步,可减轻后工序的压力(此观念现在存在争议)。某公司中和工艺如下:
硝酸:80g/L~100g/L;温度:常温;游离酸:180g/L~200g/L;时刻:2~5min;铝离子:<20 g/L。
中和工序工艺办理关键如下:
a、定时测定槽液硝酸浓度、游离酸操控在工艺要求范围内。
b、中和前一道水洗有必要干部,避免铝材表面(特别是型腔内)残留碱液,否则会污染中和槽液,也会使铝材阳极氧化呈现质量问题。
c、用定时器操控好中和操作时刻,太短,除灰不洁净,太长,铝材表面会“发白”,“发糊”和随后阳极氧化膜呈现不透明现象。
d、中和后要进行二次水洗,谨防硝酸过多带入阳极氧化槽内。D、阳极氧化工艺
光伏太阳能铝合金型材膜厚要求AA15级或AA20级,而且对氧化膜的耐热裂性也有规则,故对槽液保护,工艺参数的要求与较严,详细的槽液保护和工艺条件如下:
a、避免前道中和(也称出光)槽液带入氧化槽,由于假如将中和槽内的硝酸带入氧化槽,就会形成氧化不成膜或仅成几个微米薄膜的现象。
b、对槽液应每班出产前进行分析,一般只分析游离硫酸和铝离子含量。槽液在运用进程中,游离硫酸浓度会逐步下降,而铝离子含量上升,当游离硫酸浓度降到规则浓度下限,铝离子含量没有升到上限时,只需计量增加硫酸。但当铝离子含量超越规则上限时,应排放部分1/4~1/3槽液。然后再计量增加硫酸和去离子水。
c、槽液液面上的漂浮物和油污应及时铲除,掉落在槽液中的铝件应及时捞起。
E、硝酸阳极氧化工艺见表9
表9 某公司硫酸直流阳极氧化工艺条件槽液工艺组成一般运用条件最佳运用条件20~25μm游离硫酸(g/L)150~220160~180150~160铝离子(g/L)2~208~185~15温度(℃)15~2218~2017~19电流密度(A/dm2)1.0~1.41.3~1.41.5~1.6时刻/min按膜厚断定一般25~3055~65
F、中温封孔
光伏太阳能铝合金型材因其氧化膜厚度最低AA15级,还应具有抗热裂性,故挑选中温封孔工艺。
某公司中温封孔工艺如下:
中温封孔剂:5 g/L;温度:40℃~60℃;PH值:5.8±0.2;时刻:1mm/1min,温度越高,时刻越短,封孔质量越好。
选用上述工艺对型材封孔处理后,失重实验在16~18mg/dm2之间,优于国家标准。
J、热水洗及烘干
中温封孔结束后,经过二道水洗,进入去高温离子水浸泡100min~15min,水洗85℃~95℃,PH值5~7,为后工序覆膜打下根底。高温浸泡后沥干水珠,然后烘干,烘干炉温度不要超越40℃,若无烘干炉,将型材平放于平板车上一头朝上,天然风干,待低的一头型材边上有水珠时,可用电热风机吹干即可进入包装工序。
7、包装及质量检测
进入包装工序的器件,要逐支进行查看,凡不契合质量标准的有必要悉数挑出,不得包装入库,查看结束的型材先挑几支进行覆膜实验。薄膜覆在光伏太阳能型材上以不粘胶,不掉落为合格,实验合格,方可转入指覆膜阶段,覆膜在型材上要求无气泡、无绉、正中不偏。失重实验,抗热裂性实验,有必要定时进行。凡遇粘膜现象,有必要全面关键查看封孔质量,喷砂质量,抗热裂性。
8、定论
某公司从二○一○年五月份开端出产光伏太阳能铝型材,从开端的归纳成品率35~40%,经过不断探索,并按上述工艺出产,归纳成品率进步到84%~86%。
【参考文献】
①《2010~2015年我国太阳能光伏发电工业出资分析及远景预陈述》中投参谋新动力、职业首席研讨员 姜谦
②《我国再生铝工业开展现状及远景展望》我国有色金属工业协会再生金属分会会长 王恭敏
③、④《太阳能光伏电池用铝合金型材》职业标准 预审稿
⑤2006《工业铝型材技能专集》P141、《新式Al-Ti-B-稀土(RE)晶粒细化剂》,作者:蒋建军
⑥2006《铸造技能》27-04,《进步Al-Mg-Si系合金强度的途径分析》,作者:张建新、高爱华、曹新鑫.
⑦朱祖芳,《铝合金阳极氧化与表面处理技能》化学工业出版社,2010年第2版,P33。
⑧朱祖芳《铝合金阳极氧化与表面处理技能》,化学工业出版社,2010年第2版,P42。除掉
高精密光伏铝合金型材的生产技术研究
2018-12-29 09:42:56
1 前言
在地球上获取的太阳能光伏能源是一种新型的取之不尽的无污染的绿色能源,是我国确定重点发展的七大新兴产业之一,其电池板框架及其支撑结构的支柱、拉杆、支承腿等,都可以用目前最经济耐用的铝合金材料挤压制造,是铝合金材料应用的新市场,并已全球推行应用。下面简要介绍太阳能光伏铝型材制造过程生产工艺技术与关键节点,以供同行业生产人员参考。
2 优化模具设计与制造
模具是保证太阳能光伏铝型材产品形状、尺寸精度的重要工具。模具的设计与制造品质是实现挤压生产优质、高产、低耗、高效、低成本的重要保证。因此要生产制造出高精密光伏铝合金型材,必需优化模具设计与制造。
2.1采用先进模具制造设备
高精度先进的模具加工设备是保证金属挤压模具合格的前提条件。因此生产光伏铝合金型材应采用先进的模具加工设备,如CNC、慢走丝线切割、三轴加工中心、电火花加工中心等来提高模具的加工精度和性能。
2.2合理布置模孔
为了保证光伏型材良好的对称性,提高生产效率和成品率,模孔的布置必须遵守中心对称原则,采用多模孔对称布置。设计模具过程,尽量将桥位设计在型材的非装饰面上,以避免缺陷外露。
2.3优化设计工作带
工作带是稳定制品尺寸和保证制品表面质量的部分。设计模具工作带长度时,要尽量减少落差,在长度变化上要平缓,并采用阻碍角和促流角来降低金属流速,达到金属流动均匀和改善型材表面质量的目的。
3 化学成分控制
采用6063铝合金材料进行生产,其化学成分控制如表1所示。 实践表明,采用6063铝合金已成为生产高精密光伏铝合金型材的重要选择。6063铝合金属Al-Mg-Si系可热处理强化铝合金,合金强化相为Mg2Si,有良好的挤压性能和低的淬火敏感性,高温塑性好,淬火温度范围宽,临界淬火速度小。在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内,对化学成分的取值不同,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异会在较大范围内波动,以致型材的综合性能会难于控制。为了保证光伏铝合金型材的精密度,必须严格按照企业控制标准确定合金的化学成分。
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保护稀土
2017-06-06 17:50:12
保护稀土 中国一系列的稀土资源保护措施引发了发达国家的强烈反应,继欧盟表示反对后,在日前举行的第三次中日经济高层对话中,日本方面也要求中国放宽稀土出口限制。对此,中国商务部部长陈德铭表示,限制措施符合世贸组织规则,“提出自己的稀土发展战略是追求自己的合法权益”。相关专家也表示,考虑到环境问题以及西方国家对中国的技术出口限制,中国稀土资源保护政策短期内不会妥协。 “中国不只对稀土出口进行限制,而是对开采、生产、贸易的整个链条进行限制,这样的做法符合世贸规则。”陈德铭表示,大量提取稀土会对生态环境造成较大损害,考虑到保护环境和国家安全等因素,限制出口是“不得已而为之”。 日本的强烈反应,显然与其对稀土的依赖有关。作为电子产品生产大国,日本曾是中国稀土“贱卖”的直接受益者之一,有报道称,日本所用稀土资源的87%来自中国。“中国是惟一一个价位比较低的生产大国。”日本贸易省称,自中国7月宣布减少出口稀土以来,一些稀土元素的
市场价格
已经上涨了20%。 面对来自发达国家的集体反对声音,中国是否会放松稀土限制政策?商务部国际贸易经济合作研究院国际
市场
研究部副主任白明指出,随着国际贸易竞争日益激烈,作为后来者的中国正受到发达国家以技术为优势的“夹攻”,稀土作为电子、军事科技领域不可或缺的战略资源,是中国重要的贸易砝码。“而且,中国保护稀土资源符合世贸规则,短期内不会因其他国家反对而有所妥协。” 值得注意的是,虽然欧美日对中国的稀土保护政策指责不断,但是其对中国的技术出口限制也是集体不放松。“每次中日对话,中方都要求日本放松技术出口限制,然而日方从未妥协。”白明直言,“希望他们在指责中国稀土保护政策前,审视一下自己的技术出口限制政策是否符合世贸规则”。更多有关保护稀土的内容请查阅上海
有色
网
稀土保护
2017-06-06 17:50:12
稀土保护寻求南北平衡 希望中国有稀土的定价权,大幅提高稀土
价格
,使中国稀土
产业
真正获得经济效益; 希望保护中国稀土资源; 希望加强以包钢为核心的北方稀土集团和以五矿公司为核心的南方稀土集团,两个集团加强协作,把中国稀土
产业
做强; 希望国家把稀土列为战略元素,建立储备制度,使稀土成为中国掌握世界未来高技术发展的钥匙。 “经济价值相对较高的中、重型稀土主要分布于南方省区。”中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室研究员洪广言在接受本报记者采访时表示,北方的包头同样有着稀土储备量大的特点,并且近年来对矿区开采的控制已经取得一定成效,此次南方开展联动机制加大对稀土保护力度,从全国来看,是在寻求稀土保护的南北平衡。对于我国在国际稀土
产业
中所处的地位,洪广言使用了“四个第一”来表述,即储藏量第一、生
产量
第一、使用量第一、出口量第一。 “稀土原料的垄断地位保证了中国现有的地位,但是越发迫切的对稀土的保护要求,以及国家稀土安全的呼声已让国家意识到了问题的重要性。”强调,针对南方稀土经济价值高、开采容易的特点,怎样破解无序开采、过度开采的难题是摆在眼前的重点课题。 “稀土的定价权是一直迫切需要争取的,但这需要在全国形成对稀土矿区的合理协调的管理机制,在南北稀土储备省区展开有效合作,共同维护中国在国际上的稀土定价话语权。”中国社会学院世界经济与政治研究所一位从事国家贸易研究的不愿具名的专家对本报记者指出,建立稀土储备制度是破解稀土保护的有效方法。 “完善制度管理、政策落实以及有效监管是未来南方稀土储备区能否发挥平衡中国稀土保护南北重任的保障,也是此次联动机制能否发挥效果的前提条件。”强调,协调好南方当地稀土企业的利润以及当地政府利益同样需要重点关注。 更多有关稀土保护的内容请查阅上海
有色
网
铝的氧化膜生成原因
2019-03-01 10:04:59
从硫酸溶液氧化时可以看到在阳极邻近的溶液区域中,铝离子的含量增加,一同有氧气分出,有氧化膜构成,而阴极上分出,氧化膜的构成反映两个进程一同进行。即氧化膜的电化学成膜进程和化学溶解进程,当然,只有成膜速度大于膜的溶解速度,那么氧化膜的加厚生成才是可以的,由于铝氧化膜的电阻很大,当它的厚度抵达必定极限时,电阻就阻止了阳极反应的继续进行,电流就通不过了,这时,成膜速度等于零而溶解进程并没有间断,所以就会出现现已构成的氧化膜厚度趋向减薄。
阳极氧化进程的实质是H+与OH一的放电和接着进行新生态氧对铝的氧化,构成AlzO3。氧化开始时,阳极上很快地生成一层薄而细密的氧化膜(即紧贴金属表面的无孔内层),电阻也大,在较初的几秒钟里就使电压急剧升高,电压升高致使氧化膜部分薄的当地“击穿”。击穿的当地膜的溶解加快,出现孔穴,并继而延伸,为膜的进一步增厚提供条件,而且以孔为中间构成一个个六角形组成了氧化膜的外层。
铝氧化膜的部分工作
2019-01-15 09:49:20
鉴于氧化膜的厚度与其抗腐蚀性的线性关系,膜层厚度试验是首要的检测试验。可采用涡流测厚仪测厚,也可采用金相法或其他物理方法。铝氧化膜厚的另一个指标是单位面积的氧化膜重量,一般要求在2.5g/m2以上。另一个重要的测试是抗腐蚀性能测试,包括耐碱性能测试、盐水喷雾试验等。其中耐碱性能测试是针对铝氧化膜的专用方法。铝氧化膜的耐磨性能也是一项重要指标,试验的方法是落砂法。
铝和铝合金的电化学氧化膜因有良好的抗蚀性能和可着色性,在铝金属表面处理中一直都是用量较大的典型工艺。因而针对铝氧化膜的各种测试方法也较多。
MC--2000A型涂镀层测厚仪采用电磁感应法测量涂镀层的厚度。位于部件表面的探头产生一个闭合的磁回路,随着探头与铁磁性材料间的距离的改变,该磁回路将不同程度的改变,引起磁阻及探头线圈电感的变化。利用这一原理可以准确地测量探头与铁磁性材料间的距离,即涂镀层厚度。
太阳能边框铝型材优点
2019-01-14 11:15:20
工业铝合金型材,是一种以铝为主要成份的合金材料,铝棒通过热熔,挤压从而得到不同截面形状的铝材,但添加的合金的比例不同,生产出来的工业铝材的机械性能和应用领域也不同。 工业铝材的应用领域:一般来讲,工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用工业铝型材以外的所有工业铝材。
消光铝电泳漆的发展与工艺
2019-01-10 13:40:30
电泳涂料较早从外国引进,到现在在我国已经发展了接近30年。消光电泳则不到10年。目前我国消光电泳型材生产厂家有:南华、亚洲、广成、澳美、豪美、金桥、YKK、罗普斯金、东华、浙东、富丽华、协记、坚美、华加日。
下面为大家介绍:
1.消光电泳涂料应用技术的变迁:
颜料法
在有光铝电泳漆中加入颜料,使电泳涂膜变粗糙,从而达到消光目的。
酸处理法
有光漆电泳涂装后,在酸溶液当中浸泡,由于酸的作用使电泳涂膜表面变粗糙,再烘烤得到消光涂膜。
蜡处理法
在有光漆中加入聚乙烯等蜡状物质,由于涂料树脂和蜡状物不相溶,电泳涂装后烘烤过程中出现相分离,粗糙度增加,从而达到消光目的
树脂法(第1期)
预先将涂料中的部分制成高分子的凝胶粒子,涂料在电泳后进行烘烤使时,热流平受到这部分凝胶粒子的抑制,粗糙度增加,从而形成消光涂膜。
树脂法(第2期)
在树脂法(第1期)的基础上结合蜡处理法的相分离技术,经过改进形成了树脂法(第2期)消光技术。
2.涂装工艺要求:悬挂方式横吊式电泳前的配置理想的工序:着色→水洗→热水洗→纯水洗→沥干→电泳设备应具备的条件:
纯水槽、热水槽均可以循环;
热水洗槽可以加温至70~80℃,热水槽设过滤装置;槽体及附带设备极比:1/1~1/2; 极间距:250mm 以上阴极罩:与电极距离约50mm溢流口至副槽管路构造:应保证循环时尽量减少泡沫产生注意:主槽表面溢流应均匀化,防止气泡滞留。槽体容量的设定:为保证较短的更新周期,应尽可能减小槽体。例如:每月产量1000 吨时,ED 槽容积60~80m3泵流量3~3.5 次/hr循环线速度通常:20~30cm/分通电时:20~30cm/分电泳前被涂物必须完全干燥(沥水槽可以加热)电泳工序电泳→RO1 水洗→RO2 水洗→沥干→烘烤生产条件生产间隔时间:>7 分钟水洗次数必须两道水洗其他RO2 水洗需温控(低温时)补漆方法可以直接从包装桶补给,也可通过混合槽补给;直接补加时,应加往溢流处或副槽循环较强的地方;混合槽里的混合比例:槽液/补加漆=10/1~2/1;补加用泵:隔膜泵或齿轮泵。溶剂的补充:溶剂不能同漆混合补加;需设专用管路或直接补加到主槽或副槽循环较强的地方。离子交换阴、阳离子交换可连续进行也可单独进行;离子交换处理前请确认阴、阳塔是否再生、清洗干净精制通液速度(S.V.):阴塔:20~25; 阳塔:50~70烘干固化烘烤温度范围:170~220℃标准烘烤条件:180℃×30min热水洗75~80℃×4min沥水>1 分钟纯水洗3~5 分钟沥水>1 分钟电泳前浸润>1 分钟电泳电压150~200V通电时间3~5 分钟后浸润0~1 分钟RO13~5 分钟RO24~6分钟沥干>20分钟烘烤前工件状态必须完全干燥烘烤180℃ X 30分钟
铝阳极氧化膜的封闭工艺解析
2019-01-02 09:41:30
铝氧化膜是多孔性膜,无论有没有着色处理,在投入使用前都要进行封闭处理,这样才能提高其耐蚀性和耐候性。处理的方法有三类,即高温水化反应封闭、无机盐封闭和有机物封闭等。
(1)高温水封闭
这种方法是利用铝氧化膜与水的水化反应,将非晶质膜变为水合结晶膜:
水化反应在常温和高温下都可以进行,但是在高温下特别是在沸点时,所生成的水合结晶膜是非常稳定的不可逆的结晶膜,因此,最常用的铝氧化膜的封闭处理就是沸水法或蒸汽法处理。
(2)无机盐封闭
无机盐法可以提高有机着色染料的牢度,因此在化学着色法中常用。
①醋酸盐法 ②硅酸盐法 (3)有机封闭法
这是对铝氧化膜进行浸油、浸漆或进行涂装等,由于成本较高并且增加了工艺流程,因此不大采用,较多的还是用前述的两类方法,并且以第一种高温水合法为主流。
稀土磁光材料
2018-10-08 09:59:44
在磁场或磁矩作用下,物质的电磁特性(如磁导率、介电常数、磁化强度、磁畴结构、磁化方向等)会发生变化。因而使通向该物质的光的传输特性也随之发生变化。光通向磁场或磁矩作用下的物质时,其传输特性的变化称为磁光效应。磁光材料是指在紫外到红外波段,具有磁光效应的光信息功能材料。利用这类材料的磁光特性以及光、电、磁的相互作用和转换,可制成具有各种功能的光学器件,如调制器、隔离器、环行器、开关、偏转器、光信息处理机、显示器、存贮器、激光陀螺偏频磁镜、磁强计、磁光传感器、印刷机等。稀土元素由于4f电子层未填满,因而产生:未抵消的磁矩,这是强磁性的来源,由于4f电子的跃迁,这是光激发的起因,从而导致强的磁光效应。单纯的稀土金属并不显现磁光效应,这是由于稀土金属至今尚未制备成光学材料。只有当稀土元素掺入光学玻璃、化合物晶体、合金薄膜等光学材料之中,才会显现稀土元素的强磁光效应。
硫酸浓度对铝氧化膜的影响
2018-12-29 16:57:11
铝氧化膜的生长进程取决于膜的溶解和生长速度的比率。一般跟着铝氧化溶液的浓度增高,氧化膜的溶解速度也增大;反之,跟着溶液浓度下降,溶解速度也减小。氧化开端时,其氧化膜的生长速度,浓溶液要比稀溶液大。可是跟着时辰的延伸,浓溶液中生长速度反而比稀溶液中生长速度小。
因而,有必要依据铝氧化膜的需求来挑选溶液的浓度。如浓度高的溶液在铝氧化开端时辰,膜的生长速度较大,孔隙率高,简略染色。但膜的硬度、耐磨性等功能较差。而在稀溶液中所取得的氧化膜,安靖耐磨,反光性好,但孔隙率低。只适用于染成各种浅的淡色。出产实践证明,要活的吸附能力强而赋有弹性的铝氧化膜,硫酸的浓度应以18%-20%为宜。若需求必定耐磨性的装饰性氧化膜,则选用硫酸浓度为16%-17%较合适。
铝氧化膜耐蚀性能的专业试验方法
2019-03-01 09:02:05
耐碱功能实验是专门用来测验铝氧化膜耐蚀功能的一项专业实验办法。这种办法是选用10%的溶液滴到被测验片上,经过测定氧化膜被溶解的时刻来判别膜的耐碱蚀功能。铝氧化厚膜应该选用盐水喷雾法进行实验。 10%的溶液要用蒸馏水制造,然后装入定量滴管中备用。在试片表面取至少3个检测点,每个点的巨细为直径6mm的圆。可用耐蚀油墨画出一个圆圈。然后以l5~17mg/s的速度从滴管中往检测点滴下碱液,至氧化膜溶解,记下时刻(s),当即放入清水中清洗洁净并枯燥,然后用电阻计丈量表面电阻以断定膜层现已彻底溶解。测验的温度应该保持在室温或某一标准的温度(例如35℃),这时实验要放在能操作滴加碱液的专门的恒温实验箱内进行实验,以确保温度的稳定。
调控与保护中的锑矿资源
2019-01-30 10:26:34
事件背景:2008年2月和3月日本和韩国分别公布计划,加大一批战略资源的储备力度,而且两国开列的资源储备清单也基本吻合。日韩两国已将稀有资源储备提升到国家战略的高度,2月日本经济产业省组织了由全国稀有资源供应商、稀有资源用户及有关专家学者等参加的大型研讨会,共同研究如何确保钒、铬、锰、钴、镍、铂、银、铜、钨、铟及稀土等31种稀有矿产资源战略储备的方案,并将研究结果作为政策课题纳入“国家能源资源战略规划”。在这份战略规划中, 日本相关机构强调了储备上述战略资源的重要性,并指明包括铟、钨、钼、锗等在内的14种尤其重要的战略金属,作为首批亟待增加储备的战略资源。
而韩国在今年3月也召开了类似的研讨会,确定包括铟、钨、钼、锗等在内的12种稀有金属为“国家极为稀缺的战略资源”,同时强调这只是国家加大战略 资源储备力度的第一步,另外19种战略资源也将是韩国一直关注的目标。对比日韩的稀有资源储备计划可以看出,两国的计划虽然表述方式不同,但其本质没有太大区别,都锁定了31种稀有资源,这一点值得深思。目前两国都已出台了具体措施,对“储备清单”上的稀有资源的进口和使用进行严格调控。2005年10 月,日本国家储备为293吨,日本为其设定的最低储备量为350吨,而且以后还要增加。这些稀有金属大部分储存在日本茨城县的国家储备基地。日本产业界认 为,政府计划将铟和稀土列入法定战略储备物资的原因除了其稀少之外,主要还因为这些资源控制在中国手里。如果不趁早储备相当数量的铟和稀土,很容易受制于人。日本国际未来科学研究所的代表浜田和幸就曾说:“中国拥有世界稀有资源的88%,掐住了日美的咽喉,日本和美国没有这些稀有金属,就无法制造精密的制 导武器。”
韩国政府储备稀有资源的方法与日本类似—高价收购,限制使用。另外,韩国政府还提出,每个韩国人都有责任使国家摆脱资源受控于别国的局面,号召官方和民间科研机构齐动手,在囤积稀有资源的基础上,着手研究相关技术,开发合成替代材料。
稀有金属资源是不可再生的战略物资,是国家的宝贵财富,是中华民族赖以发展和生存的命脉。加强储备、对一些重要的有色金属的开采、生产和出口进行调控,是目前很多国家都在着手做的事情。比如说美国,尽管他们有相当多的矿产资源的储量都位居全球首位,但他们却是世界上第一个实行矿产储备的国家。为了保护本国资源,美国封存了大量矿山,转而从国外进口矿产品。这样一旦国际市场供应紧张,价格激增的时候,美国就有可能抛出储备,打压价格。
对于国外的这种有目的性和战略性的储备,我国也采取了相应的措施,为保护和合理利用我国优势资源,按照保护性开采特定矿种实行有计划开采的规定,国土资源部经综合研究资源储量、现有探矿权、采矿权设置情况以及国际、国内市场需求趋势等因素,决定继续对钨矿和稀土矿实行开采总量控制管理,并对锑矿实行开采总量控制管理;2010年6月30日前,暂停受理锑矿勘查许可证、采矿许可证申请。根据国土资源部有关通知,2009年全国锑矿为90180吨。国土 资源部要求各省区认真做好指标分解和下达工作,做到控制指标到市、到县、到矿山企业。各省区国土资源行政主管部门要进一步加强锑矿开采总量控制工作。实行开采总量控制责任书和合同书制度。在下达锑矿开采总量控制指标时,上下级国土资源行政管理部门间要签订责任书,当地国土资源行政管理部门与矿山企业间要签订合同书。严格执行统计报表制度,矿山企业应于每月2日前将上月锑矿生产数量、销售量、销售对象等情况报送国土资源管理部门。各省区应于每季度前4日内向 国土资源部报送上一季度本辖区有关开采总量控制指标执行情况。锑矿是我国重要的优势矿产资源,多年来储量、产量、出口量居世界前列,在国际市场上有着举足轻重的地位。对锑矿实行总量控制管理,直接目的是防止过度开采、盲目竞争,促进对这些优势矿产资源的有效保护、科学合理利用。由于我国锑矿资源本身在储量、市场等方面的特殊性,直接影响世界矿产品市场供需关系。有计划的开采、实施总量控制予以宏观调控,有利于维护该类矿产品全球市场稳定、均衡的供求关系,有利于促进该类矿产品全球可持续开发利用。控制锑开采量的政策,对缓解当前的过剩产能起到一定的作用,有利于后续发展。对锑矿资源的保护也起到了一定的作用。
铝膜表面印刷用透明油墨的适性
2019-02-28 10:19:46
在现在的高级包装纸盒上,为了进步包装印刷的作用,常常要进步包装盒的表面亮度,其间遍及的一个做法就是运用特种纸,比方金银卡纸,在这类纸张上面印刷,为了取得更高的光泽度,常常要用到通明油墨来印刷,接下来,笔者讨论一下通明油墨的印刷适性。 通明油墨的特色 通明油墨是着色剂悉数或大部分选用染料制成的油墨,其遮盖力很低,通明度极高。 色相 由于通明油墨的通明度很高,印刷后一般都复合镀铝膜,使铝膜的光泽与油墨的光泽彼此结合,反射出较为艳丽的颜色。而且,选用通明油墨印刷的产品,从不同的视点观看,色相会有较显着的改变,在不同的光源下调查不同会更大一些。所以,在分配这类油墨时,必定要了解客户复合什么材料,以便按相同的工艺分配油墨,并在类似的环境下调查油墨的色相。比方有些油墨复合前的色相很挨近标准样,但复合后色相或许会相差很远;反之,也有一些油墨印刷后的色相尽管与标准样有必定的距离,但复合后其色相更挨近标准样。通明油墨的色相分配是十分吃力的,所以,清楚客户的工艺十分重要。 通明度 通明油墨的通明度由染料(颜料)和连接料(包含助剂)两部分决议,而且前者起首要作用,后者的影响很小。就聚酯、聚酰胺、氯化聚这几类常见的树脂制成的油墨而言,聚酯油墨的通明度较高。一般来说,以染料为着色剂的油墨,其通明度比以颜料为着色剂的油墨的通明度要高。有时由于其他方面的需求,也会在染猜中混合运用部分颜料,此刻油墨的通明度会有所下降。 残留溶剂和异味 仔细的操作者会发现,通明油墨的枯燥速度显着较慢,这是由于通明油墨的固含量低(由于染料比颜料的色浓度高,所以用量无须太多),溶剂含量高,所以需求对其枯燥情况加以操控,不然很简单形成残留溶剂超支,并发作异味。严峻时,复合后溶剂还会渐渐向四周浸透、分散,使其他颜色发作变色。所以,在运用此类通明油墨时必定要留意溶剂配比和印刷速度的操控,印刷后再放入40℃左右的熟化室中熟化10多个小时。 胶黏剂对通明油墨的溶解 通明油墨中所用的染料是彻底溶于有机溶剂的,所以当印刷品与复合用胶黏剂发作触摸时,胶黏剂中的溶剂就会将印刷品上的通明油墨或多或少地溶解掉。进步复合速度或许进步胶黏剂的黏度,能够在必定程度上缓解此问题,但也仅仅治标不治本。别的,假如通明度答应恰当下降,能够在染猜中增加部分颜料来制作通明油墨,这对通明油墨的溶解问题也有必定的改进。此外,针对上述难题,有些油墨厂现已开宣布了彻底不溶于醇溶性胶黏剂的通明油墨,并在某些印刷材料上得到了很好的运用,信任往后也会开宣布不溶于酯溶性胶黏剂的通明油墨。 剥离强度 通明油墨印刷后的产品在复合镀铝膜时常常发作剥离强度差的问题。为什么会这样?其实,并不仅仅是通明油墨存在这个问题,当选用其他油墨进行印刷时,假如不印刷白墨衬底,在复合镀铝膜(特别是VMCPP)后也会呈现剥离强度差的现象,只不过平常用其他油墨印刷时很少选用这种工艺,所以很少发现剥离强度差的现象。当然,并不是说一切的复合油墨都存在这个问题。 印刷中的常见毛病 通明油墨发作结块现象 首要原因和解决方法:此现象一般发作在气温较低的情况下。此种情况下,应将油墨放里在35℃室温下热化。 总归,溶剂配比失调、钻度操控不妥或工艺操作失误等都极或许导致许多毛病现象,所以每一个环节都不能大意。在运用通明油墨印刷时,要想取得抱负的作用,各个环节有必要严格把关,而且要依据印刷的实际情况挑选适宜的油墨。 印刷后光泽度不是很高 发作这种现象的首要原因和解决方法是: 1.油墨自身的通明性差,应替换通明性好的油墨。 2.印刷时溶剂蒸发太快钻度太低,应依据需求选用适宜的慢干溶剂,查看并进步油墨钻。 3.镀铝层均性不良,形成反光泽差,要替换镀铝膜,并保证其表面均匀、无针孔。 4.刮墨刀视点太大,印版网穴浅要调整,操控好刮墨刀视点,一般夹角操控在35度左右为宜。 烦人的“麻点”现象 仔细调查其亮光作用会发现其表面有针孔状,好像是未印刷上去。发作这个毛病的首要原因和解决方法是: 1.压印胶辊表面不可细腻,或有尘埃等异物,形成此处油墨不可厚。应查看压印胶辊是否粘有脏物,并将其表面擦洗洁净,查看胶辊质量;替换合格的胶辊。 2.薄膜中所含的增塑剂、光滑剂等浮到表面上,阻碍了油墨的正常搬运和光滑。印刷前要将塑料薄膜预热等印前处理,实施薄膜加温印刷,若还不可则应替换适宜的塑料薄膜。 3.油墨钻度太高、枯燥过快或钻著剂缺少形成油墨搬运、湿润适应性不良。应恰当下降油墨钻度而且用缓干溶剂。 4.印刷压力太小。可恰当加大印刷压力,并留意操控好印刷压力(一般在4kg左右)。 5.印版或压印胶辊的问题(表现为麻点比较有规则)。应仔细查看印版及压印胶辊是否有缺点,若有,则应从头制版或替换好的胶辊。 印刷时油墨的挑选准则 考虑材料的适性 如印刷表印镀铝膜时有必要挑选表印通明油墨,印刷BOPP薄膜又要复合镀铝时则应选用里印通明(复合)油墨。所以,承印材料的种类决议了运用的油墨类型。即使是同一种类的薄膜材料,也往往因种类和等级的不同而有所差异。别的,选用通明油墨印刷时一般在该色案下面不必白色垫底,由于白色起消光作用,会大大下降其运用作用和价值。相对来讲,通明油墨印刷的色案处比有白色油墨垫底的当地薄0.01mm. 以客户供给的样张为重要依据 通明油墨的挑选包含色相和色泽,若要分配专色通明油墨时,有必要咨询出产直销商。由于通明油墨专色的分配不同于一般专色油墨,其难度显着高于不通明油墨专色分配。 统筹实际情况考虑挑选对象 依据包装的实际情况和用处挑选相应的通明油墨,如包装印刷品耐高温、耐晒、耐透渗等参数,这些都有必要列入挑选的考虑领域。此外,通明油墨印刷要想取得高亮度和艳丽的颜色离不开镀铝膜或铝箔纸、铝箔等材料。由于通明油墨的通明性极高,与镀铝膜复合或直接印刷到上述材料上会发作改变以透出金属的光泽与颜色,使黄更黄、绿更绿、红更红,作用更佳。