黄铜电磁阀工作原理及其尺寸
2019-05-29 19:03:57
黄铜电磁阀作业原理及其尺度?黄铜电磁阀作业原理及其尺度有哪些?黄铜电磁阀作业原理及其尺度怎样表明?什么是黄铜电磁阀呢?黄铜电磁阀是工业进程主动化操控体系用的执行器,它在承受电控信号后能主动敞开或封闭阀门,完成对管道中流体介质的通断或流量调理操控,然后对体系中的温度、流量、压力等参数进行主动调理或长途操控。所以说黄铜电磁阀效果仍是适当重要的,下面咱们全铜网专家带你好好了解关于“黄铜电磁阀作业原理及其尺度”这个百科吧。直动式黄铜电磁阀 黄铜电磁阀作业原理? 黄铜电磁阀的作业原理:电磁阀里有密闭的腔,在的不同方位开有通孔,每个孔都通向不同的油管,腔中间是阀,双面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边,经过操控阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同的排油管,然后经过油的压力来推进油刚的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞竿带动机械设备动。这样经过操控电磁铁的电流就操控了机械运动。先导式黄铜电磁阀 黄铜电磁阀的分类? 1.直动式电磁阀:原理:通电时,电磁线圈发生电磁力把封闭件从阀座上提起,阀门翻开;断电时,电磁力消失,绷簧把封闭件压在阀座上,阀门封闭。特色:在真空、负压、零压时能正常作业,但通径一般不超越25mm。 2.散布直动式电磁阀:原理:它是一种直动和先导式相结合的原理,当进口与出口没有压差时,通电后,电磁力直接把先导小阀和主阀封闭件顺次向上提起,阀门翻开。当进口与出口到达启动压差时,通电后,电磁力先导小阀,主阀下腔压力上升,上腔压力下降,然后运用压差把主阀向上推开;断电时,先导阀运用绷簧力或介质压力推进封闭件,向下移动,使阀门封闭。特色:在零压差或真空、高压时亦能可*动作,但功率较大,要求有必要水平装置。 3.先导式电磁阀:原理:通电时,电磁力把先导孔翻开,上腔室压力敏捷下降,在封闭件周围构成上低下高的压差,流体压力推进封闭件向上移动,阀门翻开;断电时,绷簧力把先导孔封闭,进口压力经过旁通孔敏捷腔室在关阀件周围构成下低上高的压差,流体压力推进封闭件向下移动,封闭阀门。特色:流体压力规模上限较高,可任意装置(需定制)但有必要满意流体压差条件。 黄铜电磁阀的尺度? 外形尺度见下表:黄铜电磁阀外形尺度 结构规格参数见下表:黄铜电磁阀结构规格参数 黄铜电磁阀挑选运用的注意事项? 1.腐蚀性介质:宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢;关于强腐蚀的介质有必要选用阻隔膜片式。例CD-F.Z3CF。中性介质,也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀,不然,阀壳中常有锈屑掉落,尤其是动作不频频的场合。用阀则不能选用铜材。 2.爆炸性环境:有必要选用相应防爆等级产品,露天装置或粉尘多场合应选用防水,防尘种类。 3.电磁阀公称压力应超越管内最高作业压力。
黄铜电磁阀
2017-06-06 17:50:03
黄铜电磁阀的详细介绍适用介质:液体、水、气、热水、油、瓦斯等 结构特点:先导膜片式 空军、海军配套产品 设计紧凑,精巧美观温升低,无噪音,零泄漏 动作响应迅速,高频率德国工艺,出口系列,品质可靠 常开阀高度=H2+20mm 介质含有杂质、阀前必须安装过滤器(滤网≥80目);且无凝固或晶体现象。 型号表示:BZCA-1K,B:防爆;-1≤90℃;-K:常开。 产品用途: 黄铜电磁阀应用于医疗机械、太阳能、清洗设备、食品机械、燃烧器、焊接切割、消防安全、环保水处理、机械制造等
行业
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GaAs太阳能电池
2019-12-17 12:10:30
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
2017-06-06 17:50:08
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
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太阳能多晶硅
2017-06-06 17:50:07
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
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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。
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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太阳能光电玻璃幕墙
2019-01-14 14:52:52
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。
如何鉴别太阳能铝型材的质量
2018-12-27 09:30:02
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
如何鉴别太阳能铝型的质量
2018-12-25 13:45:21
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
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
铅铟二元体系高效钙钛矿太阳能电池
2018-04-26 17:40:52
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。
黄铜矿型薄膜太阳能电池的制造方法
2019-03-06 10:10:51
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
在铝箔上生长纳米柱可制造太阳能电池
2019-02-28 10:19:46
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。
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
氧化铝可使太阳能电池转换率升至10.9%
2019-03-01 09:02:05
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。
国产太阳能电池转换率再创新高
2019-03-13 09:04:48
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
2019-01-08 13:40:03
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。
多晶硅与铜铟镓硒太阳能电池的技术比较
2019-01-04 09:45:23
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。
变压器原理
2019-03-18 08:36:58
变压器的是一种常见的电气设备, 可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压,也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。发电厂欲将P=3UIcosφ的电功率输送到用电的区域,在P、cosφ为一定值时,若采用的电压愈高,则输电线路中的电流愈小,因而可以减少输电线路上的损耗,节约导电材料。 所以远距离输电采用高电压是最为经济的。变压器原理 目前,我国交流输电的电压最高已达500kV。这样高的电压,无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑,都不允许由发电机直接生产。 发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV等几种,因此必须用升压变压器将电压升高才能远距离输送。电能输送到用电区域后,为了适应用电设备的电压要求,还需通过各级变电站(所)利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。在用电方面,多数用电器所需电压是380V、220V或36 V,少数电机也采用3kV、6kV等。变压器分类按其用途不同,有电源变压器、电力变压器,调压变压器,仪用互感器,隔离变压器。按结构分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器及自耦变压器。按铁心结构分为壳式变压器和心式变压器。按相数分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。变压器的种类虽多,但基本原理和结构是一样的。变压器的基本结构(1)铁心变压器压器由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈(绕组)构成,铁心和线圈是变压器的基本组成部分。铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失,变压器的铁心要用厚度为0.35~0.5mm的硅钢片叠成。片间用绝缘漆隔开。铁心分为心式和客式两种。(2)线圈变压器和电源相连的线圈称为原绕组(或原边, 或初级绕组),其匝数为N 1 ,和负载相连的线圈称为副绕组(或副边, 或次级绕组),其匝数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的。 变压器几乎在所有的电子产品中都要用到,它原理简单但根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。一、变压器的基本原理 图1是变压器的原理简体图,当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1,它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2,同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1,E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近,从而限制了I1的大小。为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗,尽管此时次级没接负载,初级线圈中仍有一定的电流,这个电流我们称为“空载电流”。如果次级接上负载,次级线圈就产生电流I2,并因此而产生磁通ф2,ф2的方向与ф1相反,起了互相抵消的作用,使铁心中总的磁通量有所减少,从而使初级自感电压E1减少,其结果使I1增大,可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗,可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈 而改变次级电压,但是不能改变允许负载消耗的功率。二、变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=输出功率/输入功率。三、变压器的材料要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识,为此这里我就介绍一下这方面的知识。1、铁心材料:变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片,高硅片,的钢片中加入硅能降低钢片的导电性,增加电阻率,它可减少涡流,使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片,变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系,硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示,一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000,高硅片为12000-16000,2、绕制变压器通常用的材料有漆包线,沙包线,丝包线,最常用的漆包线。对于导线的要求,是导电性能好,绝缘漆层有足够耐热性能,并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中,线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离,均要使用绝缘材料,一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作,层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离,绕阻间可用黄腊布作隔离。4、浸渍材料:变压器绕制好后,还要过最后一道工序,就是浸渍绝缘漆,它能增强变压器的机械强度 。
铝炼中电磁搅拌作用与原理
2019-01-25 10:19:16
今天,迎来了大量消费铝的时代,铝屑飞速增加。随之,含有铝屑的废铝激增,因此对废铝熔化过程中的节能、省力、提高回收率、提高质量等,尤其是提高生产效率和产品质量将成为研究的课题。 在用反射炉熔化废铝时,对于其熔化效率来说,废铝的入炉—搅拌—熔化—升温—废铝的再入炉等各工序必须反复操作。 在铝的熔化过程中,常常进行溶液的搅拌,但与其他工序相比,往往被忽视。最近,已认识到,改善溶液的搅拌方法对熔化操作的合理化和提高生产效率有着极其重要的作用。 以前,熔炼铝的搅拌是通过大型摇臂叉车及金属泵和喷吹气体等方法来实现的。近年来,采用了用真空装置进行搅拌的方法。各种搅拌方法各有其优缺点。 本文所介绍的电磁搅拌装置,可以克服上述各种方法中存在的不足。应用电磁搅拌法的实践已经证明,它具有许多优良的效果。 溶液的电磁搅拌效果 对反射炉中的金属溶液进行电磁搅拌,一般可取得如下的效果。 1.金属液温度的均匀化 根据反射炉的内部构造、未熔化的废金属量及炉内溶液深度等的不同,可以采用不同的溶液搅拌方法。若炉内全部是溶液,电磁搅拌可以在极短的时间内使溶液的温度均匀。 2.溶液成分的均匀化 在进行必要的分析,设定适当的搅拌时间后,可以实现溶液成分的均匀化。 3.缩短熔化时间 由于通过金属液的搅拌可使上下部位的金属液的温度均匀,因而可增加从烧嘴供入金属液的热量。另外,由于金属液的流动,可以促进从金属液向金属液中的废金属的传热,提高供热效率。此外,由于在搅拌金属液的过程中不必停止烧嘴的工作,所以可提高加热效率。由以上几种作用,可缩短熔化时间。 4. 节能 与以前使用的叉车式搅拌方法不同,由于采用电磁搅拌时不必打开熔化炉炉门,因而可减少热损失。另外,由于可在低温下进行熔化,因而有可能降低炉内的气体温度,从而可减少废气的热损失和通过炉壁的散热损失。此外,由于缩短了熔化时间,其相应的热损失也可减少。[next] 5. 提高收得率 熔化炉的金属收得率随熔化的废金属的材料构成、熔化方法、精炼方法及炉渣的再处理方法等要素的变化而变化。 因此,应用电磁搅拌后,由于炉内金属液的温度均匀,炉内温度的控制容易,可以进行低温熔化。 金属液成分的均匀化,可以防止产生偏析。由于缩短了熔化时间后降低了金属的损失等,因而可期待提高金属收得率。另外,与进行叉车式搅拌等的机械式搅拌相比,可进行少波浪的圆滑的搅拌,这样对减少金属表面的氧化损失有利。 6. 提高作业效率 电磁搅拌器的运行操作极其简单,在必要的时间内,可按照必要的方向容易地进行搅拌。 而对叉车等机械式搅拌来说,必须进行机械安装、整理及维护等。另外,还需要补充易耗件。对电磁搅拌来说,没有易耗件,也几乎不需要进行日常的维护,因而节省人力。 电磁搅拌器的设置方法 本装置在反射炉的炉底部,利用电磁力的作用搅拌金属溶液,它是一种完全不接触金属液的搅拌装置。 在反射炉的炉底部必须设有非磁性钢板,在设置电磁搅拌器的部位,设有地坑可以容易地向炉子底部运入搅拌器,并采用顶起搅拌器使之定位的方法。因此,对原有的熔化炉来说,当为其安装搅拌器时,因为必须更换炉底钢板,所以事前对电磁搅拌器的形式、设置位置及地坑底部的操作性等进行充分的探讨,以决定安装电磁搅拌器用的地坑的位置。 电磁搅拌器的设置位置 选定电磁搅拌器的设置位置时,必须考虑反射炉的种类和构造以及反射炉的使用目的。 1. 反射炉的种类和构造 按其用途,反射炉可分为熔化炉和保持炉。按其构造可分为密闭型和敞开型。按其形又可分为方形、圆形、圆筒形等。按其溶液出炉方法还可分为固定式和倾动式等。 另外,从其用途和功能方面来看,可分为快速熔化炉和一般熔化炉。 2.应用目的 对电磁搅拌器来说,由于它是利用电磁力使溶液产生运动作用,所以应针对其使用目的对其效果进行不同的评价。 即当对保持炉和快速熔化炉中的出炉前的溶液进行搅拌时,使其在短时间内达到温度与成分的均匀是进行搅拌的主要目的,此时,希望进行圆滑的、上下左右的搅拌。 另外,当将搅拌用于废料的熔化过程时,为了达到低温熔化和迅速的热交换,希望金属的循环量要大。因此在此种情况下,有必要将电磁搅拌器选定在使金属液容易进行循环的位置上。[next] 3.电磁搅拌器在各种反射炉中的应用实例。 1).密闭型熔化炉中熔化废料时的应用实例。此时,首先将废料装入反射炉内,由于采用了熔化废料的方法, 在炉内熔化的金属液不达到一定程度时不使用电磁搅拌器,随着废料的不断熔化,当达到金属液可进行循环时,则可开始采用电磁搅拌器进行熔化,它可以起到促进向炉内金属液中未熔化的废料供热的作用。因此,应将电磁搅拌器设置在偏离反射炉中心的部位,它可以容易地形成如图74中、所示的金属液的循环。 2).在开放型熔化炉中熔化废金属料的实例。在此情况下,预先向炉内装入由外部供给的金属液,金属液量相当于炉子容量的1/3~1/4。这一预熔化的金属液在电磁搅拌力作用下进行循环的同时,可促进开放式熔池中的废金属料熔化。因此,应将电磁搅拌器放置在稍微偏离反射炉中心的部位,这样可容易形成图中所示的金属液在熔池内的循环流动。 3). 在快速熔化炉的保持炉侧,另增加一个开放的熔池部分,使之成为能同时熔化轻量废金属料的熔化炉。此时电磁搅拌器的平面位置和图74(b)中的位置基本相同。 4). 在密闭型炉的一侧金属液循环用的熔池部分,在该熔池部的下部设置电磁搅拌器,它用于促进金属液的环流和废料的熔化。 此时,需要向炉内加入预先熔化好的金属液,金属液在电磁搅拌器的作用下形成循环流。炉内被加热的金属液巡回流动到循环的熔池部,它释放出的热量用于熔化被加入到熔池中的金属废料,金属液再次流回炉内被加热,这样可形成循环式的热交换,使废气金属料不断熔化。 5). 在开放型熔池的熔化炉的一侧,设置金属液熔化用的炉池,在该炉池的下边安置电磁搅拌器,促使金属液循环而使废金属料熔化。此时,废料的熔化在开放的熔池中进行,而不在供金属液循环用的熔池中进行。为防止该循环部的散热,在上部加盖。 对这种情况来说,由于在电磁搅拌器上面的金属液循环部没有废金属炉料,在开放的熔池部金属液的流动加快,它适用于金属切屑的连续熔化生产等。 6)在保持炉中设置电磁搅拌器的实例。对金属液的均匀搅拌来说,将电磁搅拌器设置在该图所示的炉内中心处是有效的。在此情况下,由于不存在妨碍金属液流动的废金属料,所以可对金属液进行左右、上下圆滑的搅拌,可使之迅速达到温度和成分的均匀化。[next] 4.在原有的炉子上设置电磁搅拌器 当观察原有炉子的操作情况时,可看到即使是对同一座熔化炉,当每天的废料的品种变化及加料量、加料次数变化时,其操作条件也会发生波动。另外,当在原有的炉子上设置电磁搅拌器时,应尽量减少其改造量,以便将停炉时间控制到最小限度。从这个意义上来说,可将炉子的改造量减至最小限度,这是一种应用电磁搅拌器的电磁搅拌力的熔化法。 改进熔化操作 为了更有效地灵活操作设置在反射炉上的电磁搅拌器,必须改进炉子的熔化工序及其操作方法,以适应电磁搅拌器的运行。下面介绍其熔化操作工序和获得的效果。 1.熔化工序的改善及其效果 (1)在密闭炉上,适用设置有电磁搅拌器。 此时,设置电磁搅拌器后,打开炉门,缩短停止喷嘴工作的时间,增加金属液的加热时间。结果缩短了循环时间和熔化时间,达到了综合节能效果。对轻型废金属料来说,其效果尤为明显。 (2)在密闭炉上,使用设置有电磁搅拌器。 此时,在设置电磁搅拌器前,向炉内加入大量切屑和轻型废金属料,当炉内的金属液和废金属料形成混合物状时,用叉车进行搅拌,然后采用普通的加热方法进行加热。当设置电磁搅拌器后,定量地向循环炉池内加入炉料,采用一种与熔化室的加热能力相适应的熔化方法,这就使熔化室内的温度容易控制。由于几乎不存在打开炉门,并停止喷嘴工作,所以可稳定地进行熔化操作。结果缩短了熔化时间,节省了能源并提高了收得率。 (3)在开放式熔池炉上,使用电磁搅拌器。 对这种情况来说,在设置电磁搅拌器前,不断地用叉车等将熔化室内的金属液送到开放的熔池内,并采用喷吹空气等方法进行搅拌,但此时热交换作用不充分。在设置电磁搅拌器后,熔化室内的热量以金属液循环的形式被送入开放的熔池内,供给废金属料使之熔化。此时,很少有必要打开炉门和使烧嘴停止工作,可稳定地进行熔化操作。从而缩短了熔化时间,节约能源并提高收得率等。[next] 2.改善操作环境 对以前劳动强度较大的铝熔化操作来说,由于应用了电磁搅拌器而减少了在高温下使用叉车进行作业,减少了叉车的运动操作量,也减少了易耗机件的维护修理量,同时可大幅度地改善操作环境,提供一个清洁的工作场所。 3. 熔化操作的系统化 由于应用了电磁搅拌器,有可能在实现炉内金属液温度、炉内气体温度等稳定的同时,实现自动测定控制。今后,可以期待快速发展熔化操作的自动化和系统化。 结语 今后,需要进行熔化操作的铝屑量将进一步增多,这在很大程度上要依靠反射炉的作用。不论是对新建的反射炉,还是原有的反射炉,都需要从根本上重新评价旧的熔化操作方法,将其改造成系统熔化法。尤其是对新建的炉子来说,应综合改进反射炉的温度监视和烧嘴控制,余热回收,考虑金属液搅拌的炉体结构,废金属料的预热及定量加炉料的方式等,由此而迅速提高其合理使用效果。 另外,除本文中所介绍的炉底式电磁搅拌装置外,电磁槽式的金属液循环装置也已进入普及阶段,它已用于切屑的熔化、金属液的输送和出炉。今后,应进一步灵活地应用电磁搅拌器。
锌丝置换箱的构造及工作原理
2019-02-18 10:47:01
用锌丝从含金的化溶液中置换金是在置换沉积箱内进行的。置换沉积箱是由木板、钢板或水泥制的敞口长方形箱体(见下图)。按处理液量和操作的便利来决议其几许尺度,一般箱长3.5~7.3米,宽0.5~1.0米,高在0.75~0.9米之间。箱内由上下隔分红7~9个槽。榜首槽的作为弄清格,不加锌丝。含金液先放入榜首槽,在经过流转空隙从第二槽底部向上经过筛网和锌丝层进行置换后,再进到下一槽。贫液自最终一槽排液口流出,金泥部分地附着在锌丝上,大部分沉于槽底,最终一致收回。
铝空气电池的工作原理及特点
2019-03-01 09:02:05
铝空气电池的作业原理: 铝空气电池的化学反应与锌空气电池相似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为正极、氧为负极,以(KOH)和(NaOH)水溶液为电解质。铝吸取空气重的氧,在电池放电时发生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的发展十分迅速,它在EV上的运用已获得杰出作用,是一种很有发展前途的空气电池。 铝空气电池的特色: 1、比能量大 铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,现在的铝空气电池的实践比能量只到达350Wh/kg,但也是铅酸电池的7~8倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。选用铝空气电池后,车辆能够明显地进步续驶路程,国外有关材料介绍,美国加利福尼亚州在运用铝空气电池的电动汽车上,有过只替换一次铝电极续驶路程达1600km的记载。 2、质量轻 我国开发和研发的牵引证动力型铅酸蓄电池的总能量为13.5kWh,总质量为375kg。而相同能量的铝空气电池总质量仅45kg,为铅酸蓄电池质量的12%。因为电池质量大大减轻,车辆的整备质量也下降,能够进步车辆的装载能量或延伸续驶路程。 3、铝没有毒性和危险性 铝对人体不会形成损伤,能够收回循环运用,不污染环境。铝的原材料丰厚,已具有大规模的铝冶炼厂,生产本钱较低。铝收回再生便利,收回再生本钱也较低。并且能够选用替换铝电极的办法,来处理铝空气电池充电较慢的问题。 尽管铝空气电池含有高的比能量,但比功率较低,充电和放电速度比较缓慢,电压滞后,自放电率较大,需求选用热办理体系来避免铝空气电池作业时的过热。
碘化铝一次电池和染料敏化太阳能电池研制成功
2019-01-16 11:51:35
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。
太阳能用铝型材的生产工艺与技术
2018-12-28 11:21:28
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。
铝型材电泳涂装设备工作的原理
2018-12-25 10:54:25
铝型材电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。 电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。 1-经表面处理后的工件;2-电源;3-工件;4-喷水冲洗;5-槽液过滤;6-沉积槽;7-循环泵 电泳涂装与其他涂装方法相比较,具有下述特点: (1)采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患; (2)涂装效率高,涂料损失小,涂料的利用率可达90%~95%; (3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题; (4)生产效率高,施工可实现自动化连续生产,大大提高劳动效率; (5)设备复杂,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的管理复杂,施工条件严格,并需进行废水处理; (6)只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制。 一、电泳涂装的设备 电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。 电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下,应尽可能设计小些。槽内装有过滤装置及温度调节装置,以保证漆液一定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致,多采用循环泵,漆液的循环一般每小时4~6次,当循环泵开动时,槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择,一般采用直流电源。整流设备可采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、工作面积、通电方式等有关,一般为30~50A/m2。水洗装置用于电泳涂装前后工件的冲洗,一般用去离子水,但需加压设备,常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜,可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段,应根据涂料的品种和工件的情况制订。 二、影响电泳涂装的主要工艺参数 1、电压 电泳涂装采用的是定电压法,设备相对简单,易于控制。电压对漆膜的影响很大;电压越高,电泳漆膜越厚,对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力,缩短施工时间。但电压过高,会引起漆膜表面粗糙,烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低,电解反应慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等确定。一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与两极间距成正比。钢铁表面为40~70V,铝和铝合金表面可采用60~100V,镀锌件采用70~85V。 2、电泳时间 漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加,但当漆膜达到一定厚度时,继续延长时间,也不能增加厚度,反而会加剧副反应;反之,电泳时间过短,涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压,在保证涂层质量的条件下,越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂,可适当提高电压和延长时间。 3、涂料温度 涂料温度高,成膜速率快,但漆膜外观粗糙,还会引起涂料变质;温度低,电沉积量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工过程中,由于电沉积时部分电能转化成热能,循环系统内机械摩擦产生热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面15~30℃。 4、涂料的固体分和颜基比 市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右,施工时,需用蒸馏水将涂料固体分控制在10%~15%。固体含量太低,漆膜的遮盖力不好,颜料易沉淀,涂料的稳定性差。固体分过高,粘度提高,会造成漆膜粗糙疏松,附着力差。一般颜基比为1比2左右,高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。由于实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,必须随时添加颜料分高的涂料来调节。 5、涂料的PH值 电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。PH值过高,新沉积的涂膜会再溶解,漆膜变薄,电泳后冲洗会脱膜。PH值过低,工件表面光泽不一致,漆液的稳定性不好,已溶解的树脂会析出,漆膜表面粗糙,附着力降低。一般要求施工过程中,PH值控制在7.5~8.5之间。在施工工程中,由于连续进行电泳,阳离子的铵化合物在涂料中积蓄,导致PH值的上升。可采用补加低PH值的原液,更换阴极罩蒸馏水,用离子交换树脂除去铵离子,采用阳极罩等方法降低PH值。若PH值过低时,可加入乙醇铵来调节。 6、涂料电阻 被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降,从而导致漆膜出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中,需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜,可采用阴极罩设备,以除去铵及钙、镁等杂质正离子。 7、工件与阴极间距离 距离近,沉积效率高。但距离过近,会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。一般距离不低于20cm。对大型而形状复杂的工件,当出现外部已沉积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在距离阴极较远的部位,增加辅助阴极。 三、电泳涂装的方法及技巧 (1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为: 预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。 (2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱清除工件表面的浮尘,用80#~120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求过高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。 (3)在过滤系统中,一般采用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋最佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且解决了过滤袋的堵塞问题。 (4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行。 (5)随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生产中应根据电压的损失情况,逐步调高电源的工作电压,以补偿阳极隔膜的电压降。 (6)超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,系统一经运行后应连续运行,严禁间断运行,以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势,连续工作30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。 (7)电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例,对槽液的科学管理极为重要,对槽液的各种参数定期进行检测,并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液的参数:电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。 (8)对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象,定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准,一般每个批次都需检测。
金属冷喷涂技术特点和工作原理
2019-03-13 09:04:48
冷喷涂技能是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有用办法,该办法对表面制备要求不高,并且对镀件的力学或热学特性无需顾及。许多时分,仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护,而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立异技能。 冷喷涂的技能特色 冷喷涂防腐是一项性技能,凭借这项技能可直接、就地在镁合金上生成厚的铝镀膜到达下降或扫除常见损害或电腐蚀形成的损害。这项技能有望战胜原有镁合金防腐技能的缺陷,然后有助于将镁用于轿车的外部元件。 冷喷涂技能的的工艺原理 冷喷涂是一项锋芒毕露的固态工艺。该办法可将以超声加快的固体颗粒的动能在撞击到镀件表面时转变为热能,然后完结冶金焊接。该工艺的原理是:每种金属均有其特定的、与温度相关的临界颗粒速度,当颗粒运动超越这一速度时即会焊接于镀件之上。 在传统的热喷涂工艺中,因为温度较高,镀层与镀件材料均会被氧化、发生冶金形变和剩下张应力。反之,冷喷涂工艺制成的镀膜,孔隙度很低( 在高压冷喷涂技能中,高压氦或氮(350~450磅/平方英寸)用作载气,可将喷涂材料加快到超声速度。气体被加热并强制经过一个聚集-发散喷头(deLaval),该处被加快至超声速度(大于1000米/秒)。喷涂颗粒在喷头上游方被沿轴向注入。 在低压冷喷涂技能中,氮或空气被加压至70~15磅/平方英寸,而喷涂粉末在喷头的发散部位的下游方沿径向注入。低压冷喷涂体系是手提式的、运作更经济,颗粒速度可达800米/秒。便携式冷喷涂机可用于铝、铜、锌及其他金属组合的喷涂。便于带着特性使低压冷喷涂机更适用于户外保养和修正。 冷喷涂技能是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有用办法,该办法对表面制备要求不高,并且对镀件的力学或热学特性无需顾及。铝镀膜表现出对镁元件具有避免各种以及电腐蚀的才能。许多时分,仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护,而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立异技能。 可是,为了了解和改进冷喷涂工艺有必要进行更充沛的研讨,尤其是关于多种材料组合以及冷喷涂工艺自身的不断发展立异,以及更佳的使用材料于未来技能,还需求进行很多的研讨工作。
粉末喷涂的工作原理及特性浅析
2019-03-11 11:09:41
中心提示:粉末喷涂使用静电喷涂的原理把枯燥粉末状物吸附在金属铝型材上通过200℃以上高温烧烤后粉状物固化成为一层约60微米厚巩固亮光的涂层。粉末喷涂铝型材在正常条件下使用寿命达30年。其表面涂层在5-10年内确保不褪色、不变色、不龟裂。其耐候性及而腐蚀性均优于普通铝材色彩多样化。
粉末喷涂使用静电喷涂的原理把枯燥粉末状物吸附在金属铝型材上通过200℃以上高温烧烤后粉状物固化成为一层约60微米厚巩固亮光的涂层。使产品表面平坦润滑色泽均匀具极强的耐酸性、耐碱性、耐撞性、耐磨损能长时间饱尝激烈紫外辐射和酸雨的腐蚀不呈现涂层粉化、褪色、掉落等现象。粉末喷涂铝型材在正常条件下使用寿命达30年。其表面涂层在5-10年内确保不褪色、不变色、不龟裂。其耐候性及而腐蚀性均优于普通铝材色彩多样化。
供粉设备
在供粉设备中,粉末处在一种流化的状况,这是通过压缩空气的效果而完成的,之后粉末通过虹吸效果被高速活动的气流带着,构成粉气混合,通过文丘里粉泵,输粉管,终究抵达喷上。
输送到喷上的粉末是能够调控的,具体地说就是能够别离调整粉末和空气的参数,改变出粉量和粉末的雾化状况,然后能够完成不同的涂膜厚度,满意不同产品的需求。供粉设备有满足的才能,即使喷的输粉管有50英尺长,也能够供给满足的压力和流量。
铝型材电泳涂装设备工作原理
2018-12-20 14:27:14
铝型材电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。 电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。 1-经表面处理后的工件;2-电源;3-工件;4-喷水冲洗;5-槽液过滤;6-沉积槽;7-循环泵 电泳涂装与其他涂装方法相比较,具有下述特点: (1)采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患; (2)涂装效率高,涂料损失小,涂料的利用率可达90%~95%; (3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题; (4)生产效率高,施工可实现自动化连续生产,大大提高劳动效率; (5)设备复杂,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的管理复杂,施工条件严格,并需进行废水处理; (6)只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制。 一、电泳涂装的设备 电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。 电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下,应尽可能设计小些。槽内装有过滤装置及温度调节装置,以保证漆液一定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致,多采用循环泵,漆液的循环一般每小时4~6次,当循环泵开动时,槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择,一般采用直流电源。整流设备可采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、工作面积、通电方式等有关,一般为30~50A/m2。水洗装置用于电泳涂装前后工件的冲洗,一般用去离子水,但需加压设备,常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜,可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段,应根据涂料的品种和工件的情况制订。 二、影响电泳涂装的主要工艺参数 1、电压 电泳涂装采用的是定电压法,设备相对简单,易于控制。电压对漆膜的影响很大;电压越高,电泳漆膜越厚,对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力,缩短施工时间。但电压过高,会引起漆膜表面粗糙,烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低,电解反应慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等确定。一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与两极间距成正比。钢铁表面为40~70V,铝和铝合金表面可采用60~100V,镀锌件采用70~85V。 2、电泳时间 漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加,但当漆膜达到一定厚度时,继续延长时间,也不能增加厚度,反而会加剧副反应;反之,电泳时间过短,涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压,在保证涂层质量的条件下,越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂,可适当提高电压和延长时间。 3、涂料温度 涂料温度高,成膜速率快,但漆膜外观粗糙,还会引起涂料变质;温度低,电沉积量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工过程中,由于电沉积时部分电能转化成热能,循环系统内机械摩擦产生热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面15~30℃。 4、涂料的固体分和颜基比 市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右,施工时,需用蒸馏水将涂料固体分控制在10%~15%。固体含量太低,漆膜的遮盖力不好,颜料易沉淀,涂料的稳定性差。固体分过高,粘度提高,会造成漆膜粗糙疏松,附着力差。一般颜基比为1比2左右,高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。由于实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,必须随时添加颜料分高的涂料来调节。 5、涂料的PH值 电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。PH值过高,新沉积的涂膜会再溶解,漆膜变薄,电泳后冲洗会脱膜。PH值过低,工件表面光泽不一致,漆液的稳定性不好,已溶解的树脂会析出,漆膜表面粗糙,附着力降低。一般要求施工过程中,PH值控制在7.5~8.5之间。在施工工程中,由于连续进行电泳,阳离子的铵化合物在涂料中积蓄,导致PH值的上升。可采用补加低PH值的原液,更换阴极罩蒸馏水,用离子交换树脂除去铵离子,采用阳极罩等方法降低PH值。若PH值过低时,可加入乙醇铵来调节。 6、涂料电阻 被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降,从而导致漆膜出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中,需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜,可采用阴极罩设备,以除去铵及钙、镁等杂质正离子。 7、工件与阴极间距离 距离近,沉积效率高。但距离过近,会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。一般距离不低于20cm。对大型而形状复杂的工件,当出现外部已沉积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在距离阴极较远的部位,增加辅助阴极。 三、电泳涂装的方法及技巧 (1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为: 预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。 (2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱清除工件表面的浮尘,用80#~120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求过高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。 (3)在过滤系统中,一般采用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋最佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且解决了过滤袋的堵塞问题。 (4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行。 (5)随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生产中应根据电压的损失情况,逐步调高电源的工作电压,以补偿阳极隔膜的电压降。 (6)超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,系统一经运行后应连续运行,严禁间断运行,以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势,连续工作30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。 (7)电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例,对槽液的科学管理极为重要,对槽液的各种参数定期进行检测,并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液的参数: 电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。 (8)对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象,定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准,一般每个批次都需检测。
黄铜截止阀
2017-06-06 17:50:00
黄铜截止阀是截止阀系列产品的一种。其主要材质是黄铜。黄铜也叫铜锌合金,最多的就是俗称的三七黄铜,也就是锌和纯铜的比例。因其有良好的机械性能和加工性被广泛饮用。 黄铜截止阀在船用阀门上面应用比较广泛。具有普通截止阀所不具备的优点。 黄铜截止阀是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。因此,这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流使用。 黄铜截止阀最明显的优点是: ( l )在开启和关闭过程中,由于阀瓣与阀体密封面间的摩擦力比闸阀小,因而耐磨.( 2 )开启高度一般仅为阀座通道直径的l / 4 ,因此比闸阀小得多。 ( 3 )通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修。 但是,黄铜截止阀的缺点也是不容忽视的。其缺点主要是流阻系数比较大,因此造成压力损失,特别是在液压装置中,这种压力损失尤为明显。 法兰黄铜截止阀结构合理,性能优良,造型美观,适用的压力范围广,主要用来接通或截断管路中的介质,具有耐磨、耐高温,抗擦伤性能好、使用寿命长等优点。 法兰截止阀结构特点:1、法兰黄铜截止阀选材考究,符合国内、外相关标准,结构合理,造型美观。 2、法兰黄铜截止阀阀瓣、阀座密封面采用铁基合金堆焊或司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊而成,耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗擦伤性能好,使用寿命长。 4、法兰黄铜截止阀阀杆经调质及表面氮化处理,有良好的抗腐蚀性和抗擦伤性。 5、法兰黄铜截止阀可采用各种配管法兰标准及法兰密封面型式,满足各种工程需要及用户要求。 6、法兰黄铜截止阀阀体材料品种齐全,填料、垫片可根据实际工况或用户要求合理选配,能适用于各种压力、温度及介质工况。 7、法兰截止阀倒密封采用螺纹连接密封座或本体堆焊奥氏体不锈钢而成,密封可靠,更换填料可在不停机情况下进行,方便快捷,不影响系统运行。 更多关于黄铜截止阀的资讯,请登录上海有色网查询。