近年来，太阳能光伏发电在全球获得长足发展。常用光伏电池一般为多晶硅和单晶硅电池，但是因为原材料多晶硅的直销才能有限，加上世界炒家的炒作，导致世界市场上多晶硅价格一路攀升，最近一年来，因为受经济危机影响，报价有所跌落，但这种震动的现状给光伏工业的健康发展带来困难。现在，技术上处理这一困难的途径有两条：一是选用薄膜太阳电池，二是选用聚光太阳电池，减小对质料在量上的依靠程度。常用薄膜电池转化率较低，因而新式的高倍聚光电池体系遭到研究者的注重。聚光太阳电池是用凸透镜或抛物面镜把太阳光聚集到几倍、几十倍，或几百倍乃至上千倍，然后投射到太阳电池上。这时太阳电池或许产生出相应倍数的电功率。它们具有转化率高，电池占地面积小和耗材少的优势。高倍聚光电池具有代表性的是GaAs太阳电池。GaAs归于III-V族化合物半导体材料，其能隙与太阳光谱的匹配较合适，且耐高温。与硅太阳电池比较，GaAs太阳电池具有较好的功能。

多晶硅太阳能指的是用多晶硅制造的太阳能发电机制造的太阳能。多晶硅电池片其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池。我国的太阳能工业才刚刚起步，目前仅有无锡尚德和保定英利2个厂在生产，加上南京中电正在建设的项目， 2006年底全部达产后的国内生产能力约为300兆瓦。我国生产的太阳能电池几乎全部出口到国外 市场 ，国内用量极少。据 预测 ：2010年全球（尤其是发达国家）太阳能使用量将达到18000兆瓦以上，我国的潜在 市场 将达到3000兆瓦。因此，太阳能电池工业将有极好的 市场 前景。 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。被称为“微电子大厦的基石”。多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。太阳能是一种重要的、新的、有效的可再生清洁能源，其储量巨大，没有环境污染，充满了诱人的前景。目前太阳能光电方面的研究和应用在全世界范围内方兴未艾，相关太阳能光电工业发展迅速，是令人瞩目的朝阳 产业 。在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的 市场 ，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、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）。使用多晶硅太阳能的时候要注意多晶硅的污染问题，否则没有起到环境保护的作用，想得到更多信息请浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道。 

太阳能多晶硅,太阳能是一种重要的、新的、有效的可再生清洁能源，其储量巨大，没有环境污染，充满了诱人的前景。目前太阳能光电方面的研究和应用在全世界范围内方兴未艾，相关太阳能光电工业发展迅速，是令人瞩目的朝阳 产业 。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。被称为“微电子大厦的基石”多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的 市场 ，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、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）。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。想要了解更多太阳能多晶硅的相关资讯，请浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道。

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。

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!  删除

一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建材，充分体现了建筑的智能化与人性化特点，这就是--太阳能光电幕墙玻璃。　　进入90年代后，随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视，一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划，并提出了“建筑物产生能源”的新概念，由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。目前，世界上较大的太阳能屋顶光电系统安装在新慕尼黑贸易展览中心。该系统由7812块西门子单晶硅组件组成方阵，每块功率130W，总容量超过IMW，所发电力与20KV电{TodayHot}网相联，每年能发电100万KWH，足够340户德国家庭使用。　　目前，光电技术的应用主要体现在光电幕墙的应用上。所谓光电幕墙，即用特殊的树脂将太阳电池粘帖在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间，通过电池可将光能转化成电能。除发电这项主要功能外，光电幕墙还具有明显的隔热、隔音、安全、装饰等功能，特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体，也无噪音，是一种净能源，与环境有很好的相容性。但因价格比较昂贵，光电幕墙现多用于标志性建筑的屋顶和外墙。

太阳能铝型材有好有坏，而且购买铝型材的数量庞大，不可能一一检查，下面教您如何鉴别太阳能铝型的质量： 　　1、标识检查：太阳能铝型材及包装上是否标有产品标准代号及生产许可证号等； 　　2、表面质量：太阳能铝型材表面除了应清洁，不允许有裂纹、起皮、腐蚀和气泡等缺陷存在外，还不允许有腐蚀斑、电灼伤、黑斑、氧化膜脱落等缺陷； 　　3、氧化膜厚度：太阳能铝型材的氧化膜是在阳极氧化中形成的，具有防护和装饰作用，可用涡流测厚仪进行检测； 　　4、封孔质量：现场检查中一般采用酸浸法，封孔不好的太阳能铝型材会留下明显痕迹，痕迹越重说明封孔质量越差； 　　5、耐蚀性：可采用滴碱试验，目视观察液滴处直至产生腐蚀冒泡，计算其氧化膜被穿透时间，这一试验易在夏季的室外进行粗步判断，为保证试验的准确性则必须在实验室的严格条件要求下进行。删除

CIGS技术 多晶硅与铜铟镓硒太阳能电池的生产 能源是人类生存与发展的物质基础。太阳能是绿色能源中重要的一项，发展到现代，太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代太阳能电池为铜铟镓硒薄膜太阳能电池。它是目前国际公认的性能优异的第三代光电池，是科技前沿的技术产品。世界上只有美、德、日等为数不多的国家掌握此技术，目前技术已经成熟正处在大规模产业化的前期。美、德、日等国已有小规模生产线正在生产运行，我们经过多年的研究已成熟掌握此项技术,特别是高科院自行研发具有自主知识产权专利技术的软体卷材薄膜式铜铟镓硒太阳能电池，已通过中试并取得了单结转換率16.2%的国内首创成果。 多晶硅与铜铟镓硒太阳能电池的生产 ⑴，生产晶体硅太阳能电池组件其工艺分为两步进行; ⒈利用高纯石英，电热熔化，铸造为晶体硅棒。 ⒉将硅捧制备成太阳能电池组件。(切片—酸洗—背电极—金属电极减反射层双面玻璃封装等) ⑵，铜铟硒(CIGS)太阳能电池， 它是在玻璃或其它柔性软体的衬底上利用磁控溅射设备，依次镀多层薄膜再镀上金属栅极，一次制备完成的薄膜太阳能电池组件 运用航天科技并与德国Web公司联合，为启动国家“863”高科技计划“阳光—生态—绿能”系统工程，共同兴办铜铟镓硒太阳能电池组件项目。 两公司合资建立生产研发基地，成立中科TY太阳能有限公司。 铜铟镓硒(CIGS)薄膜光电池，是目前国际公认的性能优异的第三代光电池，是科技前沿的技术产品。世界上只有美、德、日等为数不多的国家掌握此技术，目前技术已经成熟正处在大规模产业化的前期。美、德、日等国已有小规模生产线正在生产运行，经过多年的研究已成熟掌握此项技术,特别是自行研发具有自主知识产权专利技术的软体卷材薄膜式铜铟镓硒太阳能电池，已通过中试并取得了单结转換率16.2%的国内首创成果。 1、替代硅系列太阳能产品，克服了冶炼制造硅材料耗能巨大(每公斤耗电量200~400千瓦.时)，成本高，且污染严重弊端。硅太阳能发电寿命为20年、冶炼制造硅太阳能电池就耗去了太阳能发电的7-8年的发电量，因此不采用硅做太阳能电池的基材。 2、投资成本低。 以铜或不锈钢箔、钛、铝、H薄膜为基材加上真空磁控濺射设备，使得CIGS技术在成本上处于优势。非晶硅的薄膜电池又有一个致命缺陷—转换率逐渐衰减。相比之下，CIGS的投资是目前最低的，10兆瓦年产量的设备投资不足1亿人币。 3、生产成本低。 下面是以10兆瓦规模计算为基准，随着生产规模的扩大，CIGS电池的成本进一步降低。CIGS技术生产的薄膜太阳电池预期最终成本将低于0.7美元/wp。是目前晶体硅太阳能电池成本的四分之一到五分之一。 4、适用性强。薄膜电池轻便、柔软、易携、不易碎裂，你可以设计成任意大小尺寸。你可以卷起来就走，这对于比如中国西部地区的牧就很重要。2001年的西藏阿里光电计划仅在阿里地区就建了38座乡级光伏电站，原因很简单，通过国家补贴可以建起电站，但大量的牧半牧牧使得拉线输电成为非常困难的事情。仅青藏两区，还有许多家庭还没有用上电。可以想象，卷起来放在马背上就走的薄膜电池会有多么巨大的市场。另外你可以把它镶嵌到玻璃中使用;你也可以在野外放心拼装，这都大大拓展了太阳能电池的实用性。按目前的设计不同产品系列的太阳能电池都可以采用相同的生产设备完成。 CIGS能把成本最终降低到目前晶体硅的四至五分之一，就能把光伏发电的上网电价同等于煤电价。如果是直接安装在屋顶，仅作用于屋内，低廉的材料成本和广泛的适用性也比目前的晶体硅电池占有不小的优势。 如上述铜铟镓硒薄膜太阳能光电池的综合特性非常优良，是目前世界上最先进的薄膜型太阳能电池，属第三代太阳能电池换代产品，突出特点是：高性能、低成本、长寿命可大规模生产。生产效率高，产品适用面广。使用方便，可捲曲，有优良的抗干扰、抗辐射的能力。

LD2中等强度，在热态和退火状态下可塑性高，易於锻造、冲压，在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性，易於点焊和氢原子焊，气焊尚可。切削加工性在淬火时效後尚可。用於制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。 　　LD2-1 LD2-2 　　耐蚀性好，焊接性能良好。用於制造大型焊接构件、锻件及挤件。 　　LD5 　　高强度锻铝，热态下有高的可塑性，易於锻造、冲压，可热处理强化，工艺性能较好，抗蚀性也较好，但有晶间腐蚀倾向，切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。删除

【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

近年来，以CH3NH3PbX3，为代表的有机-无机杂化钙钛矿材料成本价廉，有非常合适的带隙宽度，同时具有空穴和电子输运能力，其制备的太阳能电池的光电转换效率已达22%以上。但是，CH3NH3PbX3中铅的毒性会破坏社会环境以及导致人类多种疾病。因此，无铅（Lead-Free）或低铅（Less-Lead）钙钛矿太阳能电池的研究，是研究者下一步要努力的方向。　　针对钙钛矿太阳电池中铅的毒性问题，苏州大学廖良生教授、王照奎副教授领导的团队通过尝试采用引入铟（In）部分替代铅（Pb）的来制备钙钛矿太阳能电池，从钙钛矿薄膜制备、退火工艺、器件结构设计等方面进行了优化。结果发现，当用15%的铟（In）代替铅（Pb）时，在降低铅（Pb）使用量的同时，所制备的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率可以从纯铅（Pb）体系的12.61%提高到铅（Pb）铟（In）二元体系的17.55%。X线光电子能谱（XPS）表征表明，铟（In）和氯（Cl）元素存在于退火后的钙钛矿薄膜中。通过与上海应用物理研究所高兴宇研究员、杨迎国博士合作，利用上海光源衍射线站GIXRD进一步表征发现，铅（Pb）铟（In）二元体系钙钛矿太阳能电池薄膜具有多重有序的结晶取向和多重电荷传输通道，从而很好地解释了掺铟钙钛矿型太阳能电池具备效率高（17.55%）和稳定性好的主要原因。此研究工作为开辟无铅（Lead-Free）或低铅（Less-Lead）钙钛矿太阳能电池研究奠定了一定的实验基础。

申请号/专利号： 200580014778   供给一种黄铜矿型薄膜太阳能电池的制作办法，其电极层和由黄铜矿类化合物组成的光吸收层之间的密着性杰出，即便构成碱层的碱金属含有液的浓度较高，此积层结构也安稳，且外观上不会出现问题。本创造的办法，由如下工序组成：榜首工序，其是在Mo电极层(2)上构成通过溅射法而层叠了In金属层和Cu-Ga合金层的前驱物质;向前驱物质附着碱金属含有液的第二工序、对通过榜首及第二两个工序后的衬底(1)进行硒化处理的硒化工序;成膜光透过性的导电层的通明电极构成工序。作为碱金属含有液，能够运用四钠、、硫酸钠铝等碱金属化合物的水溶液。   申请日： 2005年04月12日 揭露日： 2007年04月18日  授权布告日： 申请人/专利权人： 本田技研工业株式会社  申请人地址： 日本东京都 创造设计人： 青木诚志 专利署理组织： 中科专利商标署理有限责任公司 署理人： 李贵亮 专利类型： 创造专利

本报讯美国研讨人员开宣布一种新式太阳能电池技能，这种太阳能电池可经过在铝箔上成长直立的纳米柱来制成，将整个电池封装在通明的胶状聚合物内后就能制造出可曲折的太阳能电池，本钱低于传统的硅太阳能电池。 　　领导此项研讨的美国加州大学电气工程和计算机科学教授阿里·杰威表明，与传统硅和薄膜电池比较，纳米柱技能可使研讨人员运用更为廉价和低质的材料。更重要的是，该技能更适于在薄铝箔上制造出可曲折的太阳能电池板，然后降低了制造本钱。一旦获得成功，其生产本钱将可低至单晶硅太阳能板的1/10。 　　这种太阳能电池是经过将一致的500纳米高的嵌入薄膜中制成的，这两种材料均是薄膜太阳能电池中常常运用的半导体。杰威及其搭档在《天然·材料》上宣布的陈述称，此种电池将光能转化为电能的功率可达6%。此前，也有科学家运用了这种立柱规划思维，但其办法较为贵重，且光电转化功率不到2%。 　　在传统太阳能电池中，硅吸收光并发生自由电子，这些电子必须在受困于材料的缺点或杂质前抵达电路。这就要求运用极为纯洁、贵重的晶体硅来制造高效光伏设备。 　　纳米柱就承当了硅的责任，纳米柱周围的材料吸收光并发生电子，纳米柱将其运送到电路。这种规划以两种方法来进步功率：严密封装的纳米柱捕捉柱间的光，协助周围的材料吸收更多的光；电子以十分短的间隔穿越纳米柱，因而没有太多的机会受困于材料的缺点。这意味着能够运用低质量的廉价材料。 　　有科学家运用不同的纳米结构来制造这种太阳能电池。比方，哈佛大学化学教授查尔斯·里波尔研发了一种包括硅芯和同心硅层各异的纳米线；加州大学伯克利分校的杨培东则开宣布了带有氧化锌纳米线的染料敏化太阳能电池。这些纳米线太阳能电池的光电转化功率已达到了4%。 　　杰威及其搭档制造的纳米柱电池初次运用经氧化处理的铝箔，创建出呈周期性散布的200纳米宽小孔，这些小孔作为晶体直立成长的模板。然后，对和顶端电极饰以铜和金的薄膜。它们经过一块玻璃板和电池相连，或是将其顶端投入聚合物溶液使其曲折。 　　乔治亚理工学院的材料学和工程学教授王中林点评说，将纳米材料工程规划与制造柔性可曲折高效太阳能电池的各种软基板技能集成在一起，这是一个令人兴奋的发展。美国国家可再生能源实验室担任太阳能电池研讨的物理化学家阿瑟·诺兹克则表明，这种电池要与由硅、和其他材料制成的柔性薄膜太阳能电池进行竞赛，其卖点或许不在于其柔性，而是本钱优势。 　　现在，研讨人员正在探究运用可进步转化功率的材料。例如，顶端的铜—金层现在仅有50%的通明度，假如可让一切的光都透过，其功率就可增加一倍。因而，研讨人员正方案运用像氧化铟这样的通明导电材料。别的，使用其他半导体材料作为纳米柱及其周围材料也在研讨人员的考虑之中，这样的制造工艺能适于更广规模的半导体材料，其他材料组合亦或许会进步功率，更重要的一点则是能够防止镉的毒性问题。

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

由英国牛津大学科学家带领的研讨团队，以违背直觉的方法，用低光敏性的氧化铝（Al2O3）代替光激起才能杰出的二氧化钛（TiO2）作为电极，将溶液可处理的太阳能电池的转化功率进步至10.9%，发明了新的纪录。他们以为这是由于氧化铝可以充任慵懒支架，迫使电子逗留其间，并经过超薄的吸收体层进行传送。相关研讨报告宣布在近期出书的《科学》杂志上。　　　　研讨人员谈到，尽管含有的太阳能电池的功率较高可达28%左右，但此次无疑创始了溶液可处理的固态太阳能电池的转化功率记载。一起，这一转化率还有望在未来数年急速进步。　　　　但在吸收光子并生成电子的光电过程中，根本的能量丢失会逐渐上升。为了战胜这些丢失，此前的研讨企图将厚度为2纳米至10纳米的镀锌层（ETA），附加到二氧化钛电极的内表面，以增强电流密度和电压。而之前带有ETA层的太阳能电池的转化功率仅为6.3%，科学家分析这很可能与二氧化钛导致的电子紊乱和低迁移率有关。　　　　因而他们在此次的研讨中改用氧化铝作为电极，其所生成的光激电子能被保留在ETA层内，而不会下降氧化物内的能级水平。一起，运用氧化铝电极还具有多种优势，例如它能明显进步电子的传送速度，迫使电子快速穿过钙钛矿ETA层，并一起进步电压。这一改善也能使太阳能电池的转化功率从8%左右进步至10.9%。由于氧化铝充任了中标准的支架，而不在光致激起中发挥任何效果。　　　　科研人员表明，这项作业使低成本的溶液处理太阳能电池离晶体半导体的完美功能又近了一步，也为往后的研制拓荒了广泛的可能性。他们还希望经过运用新式的钙钛矿和其他半导体，或是扩展光的吸收规模等途径，使得电池未来的功率可以得到进一步进步。

较近，中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室的孟庆波研究员、李泓副研究员与复旦大学傅正文教授合作，将碘化铝电解质应用于一次电池和染料敏化太阳能电池，取得了良好效果。他们发现，铝碘接触可以形成一种新型的原电池—铝碘电池。采用他们研究的单碘离子固体电解质证明，这种铝碘电池的工作原理基于碘离子传导。通常的Al基电池以及Li/I2电池均是基于阳离子的输运，这是靠前次单纯基于阴离子输运的电池体系被发现。Al基电池由于Al离子在表面膜的扩散较慢存在Al电极活性较低的缺点，传统的锂碘电池放电电流较小。新的基于碘离子固体电解质的铝碘电池放电速率高，而且具有成本低廉、环境友好的优点。该研究对于开发其它的基于阴离子传导的电池体系具有较好的启示作用。染料敏化太阳能电池中的电解质一般使用LiI等对水敏感的物质，因此无水条件的要求增加了电池制造的成本。另外，电解质中采用的腈类有机溶剂为有毒溶剂。如果长期使用，这些溶剂对环境和人类的健康都会产生不良影响，不利于这种太阳能电池的推广应用。在他们原有工作的基础上，以乙醇为溶剂，在大气环境下，通过在溶液中加入铝和碘原位反应制备了碘化铝电解质，将其直接应用于染料敏化太阳能电池，取得了5.9%的高光电转化效率。这种新型的碘化铝电解质具有成本低廉、制备容易、性能优良、环境友好等四大优点，为染料敏化太阳能电池电解质的研究开辟了新的途径。     电化学能量存储与转化器件的研究与开发，包括一次电池、二次电池、超级电容器、染料敏化太阳能电池、及燃料电池等，对缓解能源与环境危机、提高人类生活水平有着重要影响。环境友好、成本低廉、安全高效的电解质对电化学能量存储与能量转化器件的实际应用起着重要的推进作用。上述结果已申请三项国家发明专利，相关文章发表在较近出版的J. Am. Chem. Soc. (128, 8720-8721, 2006)期刊上。该项工作得到了“863”计划和中科院“百人计划”的支持。

近来从我国太阳能电池厂商英利集团了解到，该公司推出的根据离子注入技能的新一代熊猫高效N型单晶电池，以及双面发电双玻组件——TwinMAX Bifacial系列产品，日前在中国科学院太阳光伏发电体系和风力发电体系质量检测中心安排的测验中，完结了24.6%的归纳发电功率，为当时国际最先进水平。据介绍，根据第一代熊猫N型单晶双面高效电池出产线的量产技能晋级，新一代熊猫高效电池使用离子注入技能提高电池功率，正面发电功率可到达21.5%,反面功率可达正面的95%以上，抢先职业同类技能。此前，在国际闻名的TUV认证中，该产品单片电池片的双面发电功率转换率亦到达24.6%。经实地测验，选用新一代熊猫电池出产的TwinMAX系列光伏组件（60片电池），正面发电功率可超越300W,在优化后的体系装置现场，组件反面可奉献最高30%的正面发电量，实践发电功率超越380W,等效组件功率超越24%,并成功使用在我国首个光伏“领跑者”演示项目——山西大同采煤沉陷区国家先进技能光伏演示基地50兆瓦项目，这也是全球最大的高效N型单晶双玻组件使用项目。比较惯例组件，TwinMAX Bifacial系列产品还具有双面发电特性、杰出的弱光性、顽强抵抗盐雾、气等腐蚀性气体腐蚀及PID（潜在电势诱导衰减）危险的才能、优异的耐久性、30年线性质保等共同优势。据介绍，英利自主研制的“熊猫”N型高效太阳能电池，是N型双面电池技能和MWT金属环绕式电池技能的集成，填补了N型电池技能的空白，已成为全球三大高效太阳能电池之一。现在该系列产品已经过苛刻的可靠性验证并完结大规模量产。英利计划在未来1—2年时间内经过立异的商业模式驱动完结现有800MW熊猫电池出产线的离子注入技能晋级。

方大集团在国内率先研制成功太阳能光电幕墙江西方大新型铝业有限公司我国在建筑幕墙领域的一项重要科研成果得到应用，在日前召开的方大集团节能幕墙技术研讨会上，方大集团展示了一系列自主研制开发的新型节能环保幕墙产品，国内首幢光电幕墙工程的诞生引起了与会专家、学者的关注。位于深圳高新技术产业园区的方大集团科技中心大厦工程采用的光电幕墙有效面积93.8平方米，设计峰值发电功率10.3千瓦，建筑标高97米，是我国靠前幢光电幕墙建筑。我国知名建筑大师周庆琳、李铭陶等参加了此次研讨会。与会的还有深圳市科技局、经贸局的有关领导和中国建筑设计研究院、北京市建筑设计研究院、深圳市节能协会、深圳市建材协会、深圳市建筑设计总院等有关专家。与会专家听取了方大节能幕墙技术报告，并实地考察了方大集团的太阳能光电幕墙工程。方大集团在节能环保建材领域取得的显著成果得到了与会专家的一致好评。方大集团近年来致力于节能环保绿色建材的研制开发工作，先后推出了各类新型节能幕墙产品20余项。该公司在2000年承建的国家会计学院幕墙工程中就在国内首次推出了双层幕墙产品，该产品经过国家建筑质量监督检测中心现场检测，隔热性能达到了1.0W/m2K，大大优于传统幕墙，节能效果十分显著。近年来，方大集团跟踪国际幕墙行业发展方向，积极开展太阳能光电幕墙研制工作，先后与上海交通大学、台湾东城科技、德国Solarnova公司等国内外科研机构、企业合作，成功开发出了拥有自主知识产权的太阳能光电幕墙产品，并在方大集团科技中心大厦中首次应用。太阳能光电幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术，是一种高科技产品，代表着国际上建筑光伏一体化技术的较新发展方向。它充分利用建筑物的表面和空间，把传统幕墙试图屏蔽在建筑物外的太阳能转化成对人们有益的电能，节省了对地球珍贵化石类能源的消耗，降低了对环境的污染，同时为现代建筑提供一种新的美学装饰效果。光电幕墙正以全新的绿色建材姿态，迅速的在发达国家推广开来。建筑大师、2008年北京奥运会场馆规划负责人李铭陶在研讨会上介绍，借鉴2000年悉尼奥运会的经验，太阳能发电在2008年的北京奥运会上将得到大面积应用，而以光电幕墙为代表的建筑光伏一体化技术以其优异的性能，必将大放异彩。

镓是灰蓝色或银白色的金属。熔点很低，沸点很高。纯液态镓有显著的过冷的趋势，在空气中很稳定。应用领域制造半导体氮化镓、砷化镓、磷化镓、锗半导体掺杂元；纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质；高温温度计的填充料；有机反应中作二酯化的催化剂。工业用途镓的工业应用还很原始，尽管它独特的性能可能会应用于很多方面。液态镓的宽温度范围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温温度计和高温压力计。镓化合物，尤其是砷化镓在电子工业已经引起了越来越多的注意。没有能利用的精确的世界镓产量数据，但是临近地区的产量只有20吨/年。镓-68会发射正电子，可以用于正电子断层成像。镓铟合金可用于汞的替代品。医学应用在观察到癌组织对67Ga有吸引力之后，美国国家癌症学会指出稳定的镓对于啮齿动物的肿瘤很有疗效。这曾在癌症病人身上试验过。当服用剂量为750mg/kg时，镓对人的肾脏有害。不停的灌输镓的配制药品可以降低镓对肾小管的毒性。制备方法可由铝土矿或闪锌矿中提取。 最后经电解制得纯净镓。主要从炼锌废渣和炼铝废渣中回收提取。工业生产以工业级金属镓为原料，用电解法、减压蒸馏法、分步结晶法、区域熔融法进一步提纯，制得高纯镓。 电解法 以99.99%的工业级金属镓为原料，经电解精炼等工艺，制得高纯镓的纯度≥99.999%。以≥99．999%的高纯镓为原料，经拉制单晶或其他提纯工艺进一步提纯，制得高纯镓的纯度≥99．99999%。储存方法由于液态镓的密度高于固体密度，凝固时体积膨胀，而且熔点很低，储存时会不断地熔化凝固。所以使用玻璃储存会撑破瓶子和浸润玻璃造成浪费，镓适合使用塑料瓶（不能盛满）储存。想要了解更多关于镓相关资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道

1 熔炼、铸造和铸锭均匀化的工艺 　　1.1　熔炼、精炼工艺 　　用旋转式蓄热熔炼炉熔炼，熔炼温度720-760℃。在720℃以上温度时采用高纯氮气吹入精炼剂精炼15min，精炼剂用量为熔体重量的0.08%，精炼后电磁搅拌15min，铝液静置20-30min。取样检验严格控制铝合金溶液的化学成分，使材料达到所要求的力学性能。 　　1.2　铸造工艺 　　采用半连续直接水冷铸造方法。直接水冷方法的冷却强度大，冷却速度快，使铸造组织细化，增加组织的致密度，进而提高铸锭的力学性能和热处理效果。控制铸造温度710-730℃，铸造速度50-70mm/min，冷却水压0.1-0.3MPa。为了减少热裂纹倾向，改善合金的化学组成，采用在线添加铝钛硼丝，添加速度为1700-2000mm/min。 　　1.3　铸棒组织的均匀化处理 　　为了减少和消除铸锭的晶内偏析，改善其化学成分和组织结构的不均匀性，对铝合金铸棒进行均匀化处理。控制的技术条件是将铸棒加热到540-550℃，保温8-10h，出炉强风冷却和水雾冷却。均匀化退火后宜加快冷却，以保证阳极氧化着色后色泽的均匀性。 　　2 挤压和时效工序的工艺技术条件控制 　　6063铝合金型材的挤压、在线淬火和时效的工艺技术条件，采取控制铸棒加热温度：440-480℃;模具加热温度：450-480℃，模具加热时间小于5h;挤压筒加热温度460-500℃;挤压速度：12-18m/min;出料口温度510-550℃;冷却方式为在线风冷或水雾冷却;挤压型材在线淬火后进行时效处理：控制温度为200±5℃，保温时间：3h。6063铝合金的固溶处理与挤压过程相结合，可以避免晶粒长大，提高型材产品的物理机械性能。

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。　　镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。　　镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

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。 12后一页

元素描绘： 　　银白色金属。密度5.904g/cm3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。榜首电离能5.999电子伏特。凝结点很低。因为安稳固体的杂乱结构，纯液体有明显的过冷的趋势，能够放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中体现安稳。加热可溶于酸和碱；与沸水反响剧烈，但在室温时仅与水略有反响。高温时能与大多数金属效果。由液态转化为固态时，胀大率为3.1%，宜存放于塑料容器中。 　　元素来历： 　　它凝结时胀大,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的或在自然界中常以微量涣散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。 　　元素用处： 　　用来制造光学玻璃、真空管、半导体的质料。装入石英温度计可测量高温。参加铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装修和镶牙方面。也用来作有机组成的催化剂。可用于半导体工业，发光二极管和激光二极管。 　　元素辅佐材料： 　　在化学元素周期系树立的过程中，性质类似的元素成为一族已为化学家们承受。其时法国化学家布瓦邦德朗使用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间短少一个元素。从1865年开端，他用分光镜寻觅这个元素，分析了许多矿藏，可是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组试验，证明新元素的存在。其时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫依据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又从头测定了这种新元素，证明了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 　　镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重，使化学元素周期系得到赞扬和供认。 　　镓的性质 　　其液态规模很大,是在人体温度之下的三种液态金属（稼、、）之一。凝结时过冷现象明显，在固相点以下仍能长期坚持液态。其特色是非功过液体的密度高于固体密度，凝结时体积胀大。低温时有杰出的超导功能，在挨近-273℃时，电阻简直等于零。镓质软、富延展性。化学性质与铝、锌、锗类似，能溶于硝酸、及碱溶液中。镓在地壳中含量高于锑、银、铋、钨和钼，常和铝、锌、锗的矿藏共生，没有独立的矿床。镓在矿藏锗石中含量较高，铝土矿和闪锌矿中也含有少数镓。现在，氧化铝生产中的循环母液是提取镓的主要质料。

美国国内 金属 镓 现货 仍然紧张，基本上每个供应环节都无法满足需求。目前金属镓市场仍处于传统淡季，但因为现货短缺推动镓的价格维持高位。 目前金属镓市场价格徘徊在540-575美元/公斤，比上周上涨了20美元/公斤，和2009年3、4季度的最低价格320-330美元/公斤相比几乎上涨了220-230美元/公斤。 美国市场人士表示，由于大部分金属镓的销售都是通过长单执行，随着第四季度的临近，市场供应短缺的瓶颈可能更加严重。由于砷化镓晶片和LED显示屏需求强劲，镓的下游用户可能增加第四季度原料的采购量。 “我认为第四季度购买量会增加20-30%，”美国最大的镓供应商之一说。“一些消费商会开始争夺现货，因为他们的需求已经超过了合同供给量。我不认为每个人在年初时都会预见到这些事情。” 该供应商目前金属镓的报价在550美元/公斤左右。他认为现在的问题依然是逐渐减少的供应满足不了强劲的需求。虽然他们有一些现货，但优先考虑的是保证老客户供应。 金属镓是铝土矿冶炼的一种副产品，并不需要大量资金或时间去建造另外的设备。预计开动一台炉子生产金属镓到供应市场，需要2-3个月的时间。不过，目前为止今年还没有新的生产项目的报道，所以最早要到第四季度初金属镓的市场供应会有所缓解。 美国另一供应商说：“现在来自各个下游行业的需求都很强劲。LED显示屏、手机行业都在复苏，这些行业将需要更多的镓。尽管这些镓的下游需求并非来自美国，但国际市场需求仍超过供给，导致国际市场价格不断上涨。” 该供应商金属镓报价550-560美元/公斤，但是因为手里没有货，最近两周没有交易。“因为是夏休，市场很平静，到9、10月份才能真正看到一些交易，”他说。“只不过到时价格和市场到什么程度就只能靠猜测了。” 分析预测现货短缺是推动镓价火箭发射的助燃气，诸如太阳能等新兴产业未来对镓的需求会更多，那时镓的价格计会继续大幅增长，我们仍对镓价短期内走高充满信心，并长期看好镓价的走势。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。 镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。 镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

镓的用途用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。也用来作有机合成的催化剂。镓是银白色 金属 。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构，纯液体有显著的过冷的趋势，可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱；与沸水反应剧烈，但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时，膨胀率为3.1%，宜存放于塑料容器中。汉字镓是指一种稀有蓝白色三价金属元素。高纯镓：high purity gallium，一般杂质总含量在10-5以下的 　　高纯镓金属镓。按镓含量分为5N，6N，7N和8N共四种级别。质软，淡蓝色光泽。熔点29.78℃。沸点2403℃。斜方晶型，各向异性显著。0℃的电阻率沿a，b，c三个轴分别为1.75×10-6Ω•m，8.20×10-6Ω•m和55.30×10-6Ω•m。超纯镓剩余电阻率比值ρ300K/ρ4.2K为55 000。采用化学处理、电解精炼、真空蒸馏、区域熔炼、拉单晶等多种工艺方法制备。主要用于电子工业和通讯领域，是制取各种镓化合物半导体的原料，硅、锗半导体的掺杂剂，核反应堆的热交换介质。镓的用途在化学元素周期系建立的过程中，性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦邦德朗利用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间缺少一个元素。从1865年开始，他用分光镜寻找这个元素，分析了许多矿物，但是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组实验，证明新元素的存在。当时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫根据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又重新测定了这种新元素，证实了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

一、砷化钴精矿的湿法冶金流程 湿法处理砷钴精矿要以法国的尤琴钴厂的舍日诺－库鲁曼法和诺贝尔－波载法较好，其工艺流程见图1。图1  法国砷钴精矿的处理流程 舍日诺－库鲁曼法是精确操控欢腾焙烧的条件，使砷以As2O3蒸发除掉。砷化物的氧化反响主要按下式进行：一同也有部分反响继续进行而生成钴。高温文大的气－固界面利于As2O3蒸发并促进盐分化。因而欢腾焙烧在原则上可以用快速加热促进精矿脱砷。将产出的贫砷烧渣氯化拌和浸出。浸出液经中和、净化，使贵金属、重金属、溶液中剩下的铁沉积，溶液中的钴用电解或加压氢复原制得钴粉。也可加苏打沉积出Co（OH）2，再经煅烧成Co2O3。 依据诺贝尔－波载法，选用硫酸、硝酸混合液溶解，砷可进入溶液。经过冷却，大部分砷、脉石进入一次浸出渣，与含有大部分钴（钴一次浸出率为88%～92%）的溶液别离。用93℃的水溶解出As2O3，经冷却结晶出As2O3，枯燥后出售。滤渣进行二次浸出，可使钴总浸出率达99.5%。在pH值较低的时分用氯和石灰石沉积铁，溶液中的砷便跟铁一同沉积下来。纯钴液用氯和苏打使其呈三价钴状况沉积，然后将Co（OH）3再处理成钴盐和氧化钴。 二、砷化钴矿的高压湿法冶金流程 本世纪五十年代，关于砷钴矿的高压湿法冶金流程的研讨较多，我国、美国做的作业更多。下面介绍美国曾一度出产过的加菲尔德钴精粹厂的高压酸浸流程和纽伯钴厂的高压碱浸流程。 （一）砷化钴矿的高压酸浸流程。加菲尔德钴精粹厂处理黑乌区域的砷钴矿。1955年12月底按高压酸浸及高压氢复原法出产，遇到酸浸高压釜配件的防腐质料问题，钴粉质量也差，1957年11月又用电解法替代高压氯复原法出产金属钴，其工艺流程见图2。图2  砷化钴矿的高压酸浸流程 （二）砷化钴矿高压碱浸流程。纽伯钴厂是1957年建成的实验厂，日处理加拿大安大略省的砷钴矿与精矿30～60吨。选用高压碱浸（西尔法Sillmethod）出产Co2O3粉。其质料成分为(%):Co12、Ni3.0、Cu1.0、As45、Fe19、S20、Ag3000～4500克∕吨。将砷以Ca3（AsO4）2从出产流程中除掉是其特色。 三、砷钴精矿的火法－涅法联合处理流程 这种流程是适应性较广的老办法。二次世界大战前西德的哥斯拉钴厂用该法处理摩洛哥，加拿大和缅甸的砷钴矿。加拿大德洛诺钴厂也是选用该法出产的老供应商。 我国某钴厂曾处理从摩洛哥进口的砷钴矿，其化学成分为(%):Co9～l4、As40～60、Ni1.3～5、Fe5～10、Cu0.03～1、S1～5、MnO 0.4～1。该厂曩昔对摩洛哥砷钴矿的处理流程见图3。 在出产中发现这个流程太长，钴液不断稀释而使处理溶液量添加，设备容积大，产出较多的渣和液。因而曾研讨用国产P204萃取脱除杂质和萃取别离镍、钴，用反萃制取CoCl2溶液，此溶液用一般办法制得合适硬质合金要求的纯氧化钴粉。图3  我国某厂砷钴矿处理流程

业已发现，生物浸出在矿业中具有广泛运用的远景，因为生物浸出法对环境友好，因为其能耗低和根本出资少，而节省处理费用，而且能够提取低档次和高档次矿石。但是，商业化运用微生物浸出红土镍矿的工艺还未开发出来。红土镍矿储量占近海镍资源的2／3。选用传统的选矿手法无法得到镍精矿。现在从红土镍矿中收回镍的传统办法是火法冶金和湿法冶金。 与异养生物不同，化能无机自养微生物从二氧化碳中吸取碳来坚持生计和成长。为了处理这种碳源，它们经过氧化无机化合物来获取能量。经过氧化化合物，在细胞处理进程中运用储存在化学键中的能量。生物浸出进程中所运用的化能无机自养生物运用硫和硫化矿（如黄铁矿）作为动力，在氧化进程中它们终究生成硫酸（式（1）～（4））。 （1） （2） （3） （4） 生成的硫酸坚持体系的pH坚持在适合细菌成长的水平，而且有助于红土镍矿的有用浸出。氢离子能够替代矿藏基体中的金属离子，然后完成金属的溶解。 质子的浸蚀进程为： （5） 但是，现在并未运用化能无机自养细菌收回红土镍矿中的镍，这或许是因为矿石中缺少硫，然后不能发生所需求的硫酸。为了成功地运用这类细菌，需求经过外部增加硫来出产硫酸。 因而，本研讨的意图是断定运用化能无机自养微生物浸出红土镍矿的或许性。尤其是调查化能无机自养微生物浸出红土镍矿的几种影响要素。运用2水平5要素核算实验规划办法（ ）调查首要要素对生物浸出的影响，这些要素为：颗粒粒度、矿浆浓度、pH、基质类型（黄铁矿和硫）以及细菌接种数量。 一、材料和办法 （一）矿藏样品及特性 本实验所用的红土镍矿样品由南非的Mintek研讨所供给。运用标准套筛将矿藏分为三个不同的粒级（－38 m、＋53－63 m和＋100－150 m）。生物浸出之前，对每个粒级进行化学分析和粒度组成分析。运用（3∶1的HCl和HNO3的混合物）对矿藏酸性浸出之后，选用原子吸收光谱分析红土镍矿的化学组成。表1a为红土镍矿样品中不同组分矿藏的丰度。表1b为红土镍矿中以氧化物标明的化学组成。表1c为不同粒级的粒度散布以及各粒级对应的元素组成。在表1c中，依据颗粒的体积分数核算了均匀粒径。表1a  红土镍矿中不同矿藏的相对丰度物         相详细值镍蛇纹石[（Mg）3Si2O5（OH）4]少针铁矿和褐铁矿[（Fe，Ni）O（OH）和Fe2O3·H2O]多钛黄铁矿[（Fe，Ti）S2]痕量镍黄铁矿[（Fe，Ni）S2]痕量滑石[（Mg）6Si8O20（OH）4]痕量皂石[（Ca0.25（Mg，Fe）3（Si，Al）4O10（OH）2·nH2O）]痕量透闪石[（Ca2Mg5）Si8O22（OH）2]痕量石英[SiO2]许多   表1b  红土镍矿样品的化学组成矿    物SiO2Fe2O3Cr2O3Al2O3MgONiOCoO含量／%52.821.91.02.57.51.90.3矿    物CaOMnOCuOCSP含量／%0.71.3＜0.10.1＜0.10.1表1c  不同粒级红土镍矿的元素组成及其均匀粒径粒级／ m＜3853－63100－150Ni含量／%1.71.51.4Co含量／%0.10.20.2均匀粒度／ m10.459.5137.1 （二）细菌 本实验中运用的化能无机自养细菌的混合培育物（Acidithiobacillus ferrooxidans、Acidithiobacillus caldus和Leprospirillum ferrooxidans）菌由南非Mintek研讨所供给。细菌在9K培育基中培育。 （三）实验规划 本研讨中，选用核算实验规划办法（DOE）来研讨红土镍矿的可浸性。一起研讨了几个进程要素。体系地改动几个要素，然后保证所研讨的首要要素及其之间交互效果的可靠性和独立性。在特性研讨阶段中研讨了首要要素对红土镍矿生物浸出的影响。其意图是为了断定影响浸出成果的重要变量及其之间的交互效果。每个要素以及它们之间交互效果的明显性运用要素核算实验规划 办法来点评。研讨的首要方针是使化能无机自养微生物浸出红土镍矿的浸出率最大。因而，镍的收回率（即转化率）是方针（呼应值）。 1、实验要素和水平 虽然曾经的研讨人员选用异养微生物断定了一些影响红土镍矿溶解的重要要素。而本实验则断定选用化能无机自养微生物浸出红土镍矿时一些要素的影响，而且将其量化，然后使得这些要素能够丈量。在本研讨中，潜在的规划要素分为操控要素和不变要素。操控要素是研讨中实践挑选的要素（表2）。不变要素是那些或许对呼应发挥效果但对本实验无关紧要的要素，所以它们被设定在特定的水平上。（见（四）影响的正态概率联系曲线） 表2  实验要素和操控要素的水平操控要素水平1中心点水平2pH1.52.02.5粒度／－38－63＋53－150＋100矿浆浓度／%51015基质类型a5%硫和Fe2＋5%硫和Fe2＋5%黄铁矿和Fe2＋接种量／%51015a二价铁离子（Fe2＋）的浓度与文献（Silveman and Lundgren，1959）相同 为了简化核算，要素以它们的编码值进行研讨。要素的物理水平缓编码水平如表3和表4所示。一般的，连续变量的编码值由以下公式得到：编码值＝[实践值－1／2（最高值＋最低值）]1／2（最高值－最低值）。关于定性的变量，其编码值随机指定。 在根本规划中，基质类型列经过兼并颗粒粒径和矿浆浓度列得到，接种量列经过兼并pH、颗粒粒径和矿浆浓度列得到。 表3  由 因数实验规划（根本规划）得到的镍收回率成果标准 次第随即 次第操控要素aNi均匀收回率／%ABCDE13－1－1－1＋1－12428＋1－1－1＋1＋12037－1＋1－1－1＋13046＋1＋1－1－1－12651－1－1＋1－1＋11764＋1－1＋1－1－11475－1＋1＋1＋1－13082＋1＋1＋1＋1＋126a表中以编码－1和＋1标明的实验要素水平如下：关于pH（A）：1.5（－1）和2.5（＋1）；粒度（B）：－38 m（－1）和－150＋100 m（＋1）；矿浆浓度（C）：5%（－1）和15%（＋1）；基质类型（D）：硫（－1）和黄铁矿（＋1）；接种量（E）：5%（－1）和15%（＋1）。 表4  由 因数实验规划（折叠规划）得到的镍收回率成果标准 次第随即 次第操控要素aNi均匀收回率／%ABCDE16＋1＋1＋1－1＋12621－1＋1＋1－1－12938＋1－1＋1＋1－11644－1－1＋1＋1＋12053＋1＋1－1＋1－13262－1＋1－1＋1＋13575＋1－1－1－1＋11587－1－1－1－1－123a表中以编码－1和＋1标明的实践要素水平如下：关于pH（A）：1.5（－1）和2.5（＋1）；粒度（B）：－38 m（－1）和－150＋100 m（＋1）；矿浆浓度（C）：5%（－1）和15%（＋1）；基质类型（D）：硫（－1）和黄铁矿（＋1）；接种量（E）：5%（－1）和15%（＋1）。 2、核算分析 运用影响概率联系曲线、残差分析和中点分析对实验成果进行核算分析。 （四）影响的正态概率联系曲线 在分析未重复的要素数据时，偶然会出现高阶交互效果，因而选用正态概率联系曲线来点评明显要素。这就是实践值影响的累积正态概率曲线。可疏忽的影响一般呈正态散布，均匀方差（ 2）为0，它是一条直线方程，而明显影响的均匀方差不为零，且不是直线方程。 对每个要素水平的呼应值进行均匀，得到核算规划的影响。每个要素的两个水平下的呼应的均匀值的差标明那个要素对呼应影响的明显性。用数学公式标明，由输入变量的改动而引起的单个效应能够由以下公式核算： （6） 大概率联系曲线中，一切用果需求从低到高分等级，而且依照这个次序编号。接下来，编号的效果（i）由以下公式得到其百分数值： 值＝ ×100% （7） （五）残差的绘图分析 残差的正态联系曲线可为不断定的有疑问的模型供给确诊查验。数据残差的正态概率联系曲线查验残差为正态散布的假定是否正确。假如残差是正态散布，则为直线。残差拟合曲线（拟合模型）可查验变量在每组中差错值相同的假定。因为异常值或许会发生不适当的影响，当实验被扫除在分析之外时，依据猜测值核算每次实验要删去的残差。由以下公式核算残差： 残差＝  （8） （六）运用中点检测曲率 在规划中参加中点，能够维护由二次效应发生的曲率，一起能够对所取得的差错极性独立点评。假如 是镍在第nc次中点转化的均匀值，是所研讨的要素点镍转化率的均匀值，假如 － 比较小，那么中点则坐落或穿过要素分点平面的邻近，则没有二次方曲线。若 － 比较大，则存在二次方曲线。 （七）实验和取样 一切的 要素规划的细菌浸出实验都在一个500mL Erlenmeyer烧瓶中进行的。将200mL灭菌的介质、适量的灭菌动力、预先丈量过细菌接种量的细菌液和适宜数量的红土镍矿参加到浸出体系中，放到旋转的振荡器中，在30℃和190r／min下培育。运用1mol／L硫酸和1mol／L坚持体系pH。每两天对实验体系进行监测，运用移液管（1.5mL）在滚动的情况下取样，然后快速过滤。经过增加蒸馏水（或9K培育液）来补偿液体提取的削减。用原子吸收法分析滤液中的镍含量。一切的实验随机进行，直到镍的收回率坚持不变停止。 二、成果与评论 （一）首要要素 表3和表4中的数据用来点评首要要素影响及其交互影响（如图1所示）。依据液相中的镍数量占红土镍矿中的镍总量的百分比来核算表3和4中细菌浸出红土镍矿后的镍收回率。 当运用分数要素规划时存在效应的混合形式。这意味着，（假定三要素和更高要素的交互效果不明显），一个要素的点评效应是一个要素实践值效应和两个要素交互效应的联合。为了将首要要素的影响和在核算上不明显的两个要素的交互效果影响差异开来，运用折叠技能，在该实验中一切操控要素为本来的相反符号值。 表4为根本规划在符号上的相反值，即折叠。联合这两个规划来点评一切的首要效应，铲除核算上不明显的两个要素的交互效应，如图1所示。图1  首要要素和要素交互效果的正态图 （由根本规划和折叠规划联合得到）；A、B、C、D和E是首要要素 （表3）；AB、AC、AD、AE、BC、BD、BE、 CD和CE是要素的交互效果 以图1所示的概率图来断定明显效应。在图1中，当一起运用根本规划和折叠规划来点评单个要素的效果时发现，A（pH）、B（粒径）、C（矿浆浓度）和D（基质类型）是核算上的明显要素，因为它们的均值不为零。E（接种量）不是核算上的明显要素，因为它与正态散布（零均匀值）差异不大。矿浆浓度和基质类型之间存在重要的交互效果。 当只制作根本规划的首要要素和两个要素的交互效果时，在混合形式中不能将首要效应与两个要素的交互效果差异开来（成果没有标明）。 树立了明显要素和呼应之间的一次多项式模型（猜测或拟合模型）来阐明呼应与明显要素之间的联系： R＝24.03－2.08Aa＋5.40Bb－1.69Cc＋1.36Dd＋0.71CcDd （9） 猜测模型式中某些变量的负号标明晰使细菌浸出红土镍矿镍收回率最大，这些要素需求坚持在较低水平。正号标明要素需求坚持在较高的水平。 在中点观测到的四个收回率为20%、21%、25%和22%（表5）。这四个中点的均匀值为22%。8个根本规划（表3）和8个折叠规划（表4）的均匀值为24%。虽然这两个均匀值并不挨近（差别为2%），有或许存在曲率。但是，非线性查验并没有发现哪个要素含有曲率，或许不存在。但是，关于本研讨的意图（要素挑选），是假定近似的存在线性。事实上，因为公式（9）包括交互效果的项，因而，该模型能够代表呼应公式中的曲率。 表5  由 分数要素规划得到的镍收回率成果（中点）编号操控要素aNi均匀收回率／%ABCDE10000020200000213000002540000022a表中以编码0标明的实践要素水平如下：关于pH（A）：2.0；粒径（B）：－63＋53 m；矿浆浓度（C）：10%w／v；基质类型（D）：硫；接种量（E）：10%v／v。 图2为残差的正态概率曲线。由图可知，一切的残差坐落一条直线上，线性相联系数位0.97，这标明残差呈正态散布。以残差对拟合值（拟合模型值或猜测收回率）作图，能够查验每组的差错都是相同的假定（图3），即随机差错为零均值和差错为稳定值的散布。一切的残差在－2和＋1之间散布，并没有体系结构。因为残差为稳定值、零均值和独登时常态散布（图2和图3），由此可知，式（9）能够较好地拟合实验数据。换句话说，对差错的假定是令人满意的。图2  残差正态散布曲线图图3  残差与预期收回率之间联系曲线 （二）要素对收回率的影响 1、pH的影响 pH值的影响如图4所示。从该图能够看出，在低pH下镍的收回率较高。培育基的pH明显影响嗜酸性微生物的成长和活性。因为在低pH下细菌的活性高，期望酸浓度（H＋离子）较高（pH＝－log[H＋]）。意料H＋离子可引起镍的溶解，如式（4）所示。图4  pH对镍收回率的影响（由根本规划和折叠规划联合得到） 2、粒度的影响 粒度的影响如图5所示。由图可知，在所研讨的范围内，低于38 m颗粒对镍收回率发生负面影向。这与更多的露出表面然后导致镍溶解增强的预期是对立的。这相同与小颗粒中镍含量比大颗粒多（见表1c）相对立。这或许是因为当粒度减小，红土镍矿颗粒之间以及矿藏颗粒和细菌之间的磕碰速率增大，然后约束了细菌在黄铁矿或硫基质上的粘附。由小颗粒形成的物理冲突有或许损坏细胞的结构，然后使其经过氧化而发生浸出进程失活。红土镍矿杂乱的矿藏学相同增强了离子和氢键效果。这些效果受小粒径颗粒的影响，此刻大表面积使每个颗粒露出在很多的不同矿藏之间。因而，以为－38 m是本研讨中的临界最小粒径。但是，在随后的优化实验中还应该断定有利于镍收回率的实践有用粒度。图5  粒度对镍收回率的影响（由根本规划和折叠规划联合得到） 3、矿浆浓度 矿浆浓度的影响如图6所示。由该图可知，在5%的低矿浆浓度下，镍的收回率较高。在高矿浆浓度下浸出速率的下降是因为固体和液体的不均匀混合，导致气体传输约束，因为液体太浓（高黏度），气体不能有用地传输至细胞上。图6  矿浆浓度对镍收回率的影响（由根本规划和折叠规划联合得到） 4、基质类型的影响 基质类型的影响如图7所示。该图标明，在运用硫作为基质时，镍的收回率较高。这可由运用硫比用黄铁矿的改变图中看出（图8）。图8为在根本规划中，不同实验中运用硫和黄铁矿作为基质，在生物浸出时从设定点开端pH的改变。其时用硫作为基质，不考虑初始pH（1.5或2.5），pH下降，然后坚持在限定值水平。关于给定值为较高pH时，限定值落在1.9～2.0的范围内，而给定值为较低pH时，限定值落在1.3～1.4的范围内。当以黄铁矿作为基质时，pH增大，对给定值为较低pH时，pH落在1.5～1.6的范围内。但是，对给定值为较高pH时，pH落在2.3～2.4的范围内。图7  基质类型对镍收回率的影响（由根本规划和折叠规划联合得到）图8  pH改变趋势图（根本规划） 1－pH基准线；2－用黄铁矿，pH 1.5；3－用硫，pH 1.5； 4－用硫，pH 2.5；5－用黄铁矿，pH 2.5 在折叠规划时观察到相似的pH改变趋势（未显现成果）。当运用硫作为基质时，关于给定值为较低pH时，限定值落在1.3～1.4范围内，而给定值为较高pH时，限定值落在1.9～2.0范围内。当以黄铁矿作为基质时，对给定值为较高pH时，pH落在2.1～2.2范围内，而对给定值为较低pH时，pH落在1.5～1.6范围内。 总归，实验成果标明，增加元素硫以及随后生物资酸进程对坚持红土镍矿生物浸出时的低pH是适当重要。 5、细菌接种量的影响 细菌接种量好像对浸出进程没有多大影响（图1）。这是因为细菌并非直接浸蚀矿藏自身，不像硫化矿，组成矿藏的硫和二价铁被氧化，因而对矿藏溶解发生直接影响。细菌对矿藏溶解的影响好像与细菌和参加培育基的基质有关。因为研讨中能够得出，不论细菌接种量凹凸，经过细菌氧化硫产酸的速率比酸耗费速率要大。 6、要素交互效果影响 在所研讨的范围内，变量之间的交互效果，除矿浆浓度和基质类型之外，在核算上均不明显。它们的影响为零均值正态散布，作图时出现一条直线（图1）。但是，这儿却不能看出矿浆浓度和基质类型交互效果的理由。 （三）浸出曲线 8个（表3）红土镍矿生物浸出实验成果如图9所示。由图可知，在实验中观察到很多的离散数据。这标明在本研讨所考虑的要素影响之间还存在很大差错。某些情况下收回率的下降是因为镍离子的沉积引起的。在折叠规划中观察到相似的浸出曲线（未标明该成果）。图9  镍收回率随浸出时刻的改变（根本规划） 三、定论和今后的研讨 本次二水平规划的意图是取得用化能无机自养微生物进行生物浸出红土镍矿的试数据，并对其优化，并断定哪个要素对呼应具有明显性，而且这些要素哪些是正影响要素，哪些是负影响要素。由实验成果可知，pH、粒度、矿浆浓度和基质类型是核算上重要操作参数。当细菌接种量在15%～5%v／v时，在核算上它是不明显的要素。在所研讨的范围内，除矿浆浓度和基质类型外，变量之间的交流效果在核算上的影响是不明显的。 折叠实验澄清了首要影响成果，保证了首要要素不与核算上不重要的两要素交互效果相混杂（图1）。 实验成果标明，用硫作为基质取得的成果要比用黄铁矿作为基质取得的成果好。由硫基质取得的矿浆pH比用黄铁矿时的要低，酸的发生将增强镍的收回。值得注意的是，接下来的研讨需求要点重视参加浸出培育基中硫的量，以便优化镍的收回。成果相同标明，在低pH和矿浆浓度下镍的收回率最大。在所研讨的范围内，粒度小于38 m的颗粒对镍的收回发生负面影响。 实验成果标明，在影响曲线中或许存在有曲率，因而，不只要进行线性影响点评，还要进行二次方影响点评，以树立由确诊查验界说的镍收回率最大的区域的呼应面，因而需求进行新的三水平实验规划。

镓是一种价格贵重的稀散金属，应用范围比较广泛。最重要的用途是它和As、Sb、P等组成的二元化合物能被用作半导体材料，镓还可用于低熔点合金、超导材料、原子反应堆中的热载体等。 镓的氧化物是一种多功能材料，在磁学、催化、半导体和光学领域都备受关注，除用做计算机内存、磁泡存储元件的芯片外，还广泛用于隐藏式通讯、红外线辐射二极管振荡器、铁磁材料、光电材料、荧光材料等领域。镓盐可用做催化剂、用于制备治疗癌症及骨质疏松等病症的药物，市场前景较好。(Fiona)

镓是化学史上第一个从理论预言到在自然界中被发现验证的化学元素。1871年，门捷列夫发现元素周期表中铝元素下面有个空隙尚未被占，他预测这种不知道元素的原子量大约是68，密度为5.9 g/cm³，性质与铝相似，他的这一预测被法国化学家布瓦邦德朗(Paul Emile Lecoq de Boisbaudran)证实了。布瓦邦德朗利用光谱剖析发现在铝和铟之间缺少一个元素，并从1865年开始用分光镜寻找这个元素，他剖析了许多矿藏，但都没有成功。直到1875年9月，他在闪锌矿矿石(ZnS)中提取锌的原子光谱上观察到了一个新的紫色线，所以断定这是一种新元素，并于同一年经过电解镓的氢氧化物得到了这种新的金属，他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。