CN109706358A

CN109706358A - 一种高性能太阳能边框铝型材

Info

Publication number: CN109706358A
Application number: CN201811634101.9A
Authority: CN
Inventors: 唐开健; 李�杰; 王超; 李�亨
Original assignee: ANHUI XIN FA ALUMINUM PRODUCTS Co Ltd
Current assignee: ANHUI XIN FA ALUMINUM PRODUCTS Co Ltd
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-05-03

Abstract

本发明公开了一种高性能太阳能边框铝型材，以铝合金为主要制备原料，铝合金的表面有复合镀层；所述铝合金的成分包括Al、Cu、Si、Mg、Ti、P、Yb、C。本发明中铝合金的表面有一层复合镀层，具有很好的耐候性和力学性能，使得太阳能边框铝型材不易腐蚀老化，能够承受阳光照射、雨水冲刷及霜雪浸泡等使用环境，从而延长太阳能的使用寿命。

Description

一种高性能太阳能边框铝型材

技术领域

本发明涉及铝型材技术领域，具体涉及一种高性能太阳能边框铝型材。

背景技术

太阳能电池框架用铝合金型材是太阳能重要的材料之一。铝合金框架作为太阳能电池组件的一个重要组成部分，起着固定太阳能电池，承载风压、雪压负荷，能够承受使用场所的气候条件腐蚀、老化，提高太阳能转换效率的作用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能太阳能边框铝型材，具有很好的耐候性和力学性能。

本发明提出了一种高性能太阳能边框铝型材，以铝合金为主要制备原料，铝合金的表面有复合镀层；所述铝合金的成分包括Al、Cu、Si、Mg、Ti、P、Yb、C。

优选地，所述复合镀层的成分包括Si、Co、CeO₂、TiC、Bi、Ni。

优选地，所述铝合金包括Ni、Y、Zr、Co。

优选地，按质量分数计，所述铝合金的成分包括：0.2-1.0wt％的Cu、0.1-0.8wt％的Si、0.5-1.5wt％的Mg、0.1-0.5wt％的Ti、0.05-0.6wt％的P、0.02-0.2wt％的Yb、0.1-0.6wt％的C、余量的Al。

优选地，按质量分数计，所述铝合金包括：0.5-0.8wt％的Ni、0.02-0.08wt％的Y、0.05-0.5wt％的Zr、0.1-0.4wt％的Co。

优选地，按质量分数计，所述复合镀层的成分包括：20.5-22.5wt％的Si、11.2-13.5wt％的Co、16.0-19.5wt％的CeO₂、22.0-25.0wt％的TiC、8.0-10.5wt％的Bi、余量的Ni。

优选地，所述CeO₂为17.0-18.5wt％。

本发明中铝合金的表面有一层复合镀层，具有很好的耐候性和力学性能，使得太阳能边框铝型材不易腐蚀老化，能够承受阳光照射、雨水冲刷及霜雪浸泡等使用环境，从而延长太阳能的使用寿命。本发明的铝合金添加了Cu、Si、Ti、P、Yb、Ni、Y、Zr、Co等元素并按照一定的配比与铝共同作用，可改善铝合金的耐热和力学性能，使得铝合金具有良好的热稳定性和抗拉强度，再通过表面处理在铝合金的表面制备一层复合镀层，能够使晶粒细化，减小晶粒尺寸，复合镀层包括Si、Co、CeO₂、TiC、Bi、Ni成分，各成分产生协同作用使其与铝合金的结合力强，不仅可以很好地改善铝合金的耐候性、耐蚀性，还可进一步提高力学性能，进而得到满足实际环境使用需求的太阳能边框铝型材。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种高性能太阳能边框铝型材，以铝合金为主要制备原料，铝合金的表面有复合镀层；按质量分数计，所述铝合金的成分包括：1.0wt％的Cu、0.1wt％的Si、1.5wt％的Mg、0.1wt％的Ti、0.6wt％的P、0.02wt％的Yb、0.6wt％的C、余量的Al；

其中，按质量分数计，所述复合镀层的成分包括：22.5wt％的Si、11.2wt％的Co、19.5wt％的CeO₂、22.0wt％的TiC、10.5wt％的Bi、余量的Ni；按质量分数计，所述铝合金包括：0.5wt％的Ni、0.08wt％的Y、0.05wt％的Zr、0.4wt％的Co。

实施例2

一种高性能太阳能边框铝型材，以铝合金为主要制备原料，铝合金的表面有复合镀层；按质量分数计，所述铝合金的成分包括：0.2wt％的Cu、0.8wt％的Si、0.5wt％的Mg、0.5wt％的Ti、0.05wt％的P、0.2wt％的Yb、0.1wt％的C、余量的Al；

其中，按质量分数计，所述复合镀层的成分包括：20.5wt％的Si、13.5wt％的Co、16.0wt％的CeO₂、25.0wt％的TiC、8.0wt％的Bi、余量的Ni；按质量分数计，所述铝合金包括：0.8wt％的Ni、0.02wt％的Y、0.5wt％的Zr、0.1wt％的Co。

实施例3

一种高性能太阳能边框铝型材，以铝合金为主要制备原料，铝合金的表面有复合镀层；按质量分数计，所述铝合金的成分包括：0.6wt％的Cu、0.5wt％的Si、1.0wt％的Mg、0.3wt％的Ti、0.35wt％的P、0.12wt％的Yb、0.3wt％的C、余量的Al；

其中，按质量分数计，所述复合镀层的成分包括：21.5wt％的Si、12.5wt％的Co、18.5wt％的CeO₂、23.5wt％的TiC、9.5wt％的Bi、余量的Ni；按质量分数计，所述铝合金包括：0.7wt％的Ni、0.06wt％的Y、0.35wt％的Zr、0.25wt％的Co。

对比例1

对比例1与实施例3相比，区别仅在于：复合镀层的成分包括：20.5-22.5wt％的Si、11.2-13.5wt％的Co、18.5wt％的CeO₂、22.0-25.0wt％的TiC、8.0-10.5wt％的Bi、余量的Ni，其他条件与实施例3完全相同。

试验例1

分别对本发明实施例中的铝型材进行力学性能的测试，具体测试结果如表1所示。

表1高性能太阳能边框铝型材的力学性能

项目	抗拉强度(MPa)	屈服强度(MPa)	伸长率(％)
				实施例1	268	255	8.9
实施例2	270	253	9.2
				实施例3	273	256	9.0
对比例1	256	240	8.5

由表1可以看出，本发明的铝型材的抗拉强度高达273MPa，屈服强度达到256MPa，明显优于对比例，具有较为优异的力学性能。

试验例2

分别将本发明实施例1-3和对比例1的铝型材进行室外暴露试验和加速耐候性试验，具体试验操作如下：

1)室外暴露试验：切出大小适合的试验片，进行试验；试验在试验研究中心屋顶南面35度的暴露台上进行，周期选为3个月，在评价前，放在流水中用纱布轻轻拭擦，把砂尘等除去；

2)加速耐候性试验：切出大小适合的试验片，用于试验；放射照度选用255W/m²±10％(300-700nm)黑板温度为63±3℃，槽内湿度为50±5％，60min的照射中，12min的水喷射；试验时间持续1500h。

实验结果：经过室外暴露试验和加速耐候性试验的铝型材，本发明实施例1-3的铝型材的光泽保持率均为100％，外观没有明显变化；而对比例1在室外暴露试验后的光泽保持率为85％，对比例1在加速耐候性试验后的光泽保持率仅为75％，并产生斑点，由此可见，本发明具有显著的有益效果，性能优异。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高性能太阳能边框铝型材，其特征在于，以铝合金为主要制备原料，铝合金的表面有复合镀层；所述铝合金的成分包括Al、Cu、Si、Mg、Ti、P、Yb、C。

2.根据权利要求1所述的高性能太阳能边框铝型材，其特征在于，所述复合镀层的成分包括Si、Co、CeO₂、TiC、Bi、Ni。

3.根据权利要求1所述的高性能太阳能边框铝型材，其特征在于，所述铝合金包括Ni、Y、Zr、Co。

4.根据权利要求1所述的高性能太阳能边框铝型材，其特征在于，按质量分数计，所述铝合金的成分包括：0.2-1.0wt％的Cu、0.1-0.8wt％的Si、0.5-1.5wt％的Mg、0.1-0.5wt％的Ti、0.05-0.6wt％的P、0.02-0.2wt％的Yb、0.1-0.6wt％的C、余量的Al。

5.根据权利要求3所述的高性能太阳能边框铝型材，其特征在于，按质量分数计，所述铝合金包括：0.5-0.8wt％的Ni、0.02-0.08wt％的Y、0.05-0.5wt％的Zr、0.1-0.4wt％的Co。

6.根据权利要求1或2所述的高性能太阳能边框铝型材，其特征在于，按质量分数计，所述复合镀层的成分包括：20.5-22.5wt％的Si、11.2-13.5wt％的Co、16.0-19.5wt％的CeO₂、22.0-25.0wt％的TiC、8.0-10.5wt％的Bi、余量的Ni。

7.根据权利要求6所述的高性能太阳能边框铝型材，其特征在于，所述CeO₂为17.0-18.5wt％。