CN110512256B - 一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺 - Google Patents
一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110512256B CN110512256B CN201910794959.XA CN201910794959A CN110512256B CN 110512256 B CN110512256 B CN 110512256B CN 201910794959 A CN201910794959 A CN 201910794959A CN 110512256 B CN110512256 B CN 110512256B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum profile
- photovoltaic support
- photovoltaic
- solution
- bracket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 161
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 159
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 30
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 26
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 16
- 238000001994 activation Methods 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L stannous sulfate Chemical compound [SnH2+2].[O-]S([O-])(=O)=O RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 229910000375 tin(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- -1 aluminum ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 27
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 62
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 3
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 3
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 3
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 3
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 3
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000005010 epoxy-amino resin Substances 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/01—Extruding metal; Impact extrusion starting from material of particular form or shape, e.g. mechanically pre-treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/12—Light metals
- C23G1/125—Light metals aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/14—Producing integrally coloured layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/16—Pretreatment, e.g. desmutting
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提出一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，突破传统光伏支架的工艺形式，准备圆柱铝锭并进行清洁；对圆柱铝锭进行预热；利用光伏支架模具将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材；将光伏支架铝型材进行淬火；将光伏支架铝型材进行清洁并干燥；将光伏支架铝型材置入电解液中进行阳极氧化处理，光伏支架铝型材表面生成氧化层；将光伏支架铝型材置入活化液中进行活化处理，使氧化层形成凹孔；对光伏支架铝型材的凹孔进行填充加固处理，增强光伏支架铝型材氧化层的强度，确保光伏支架铝型材抗腐蚀等性能的稳定。与现有技术相比，本发明可增强光伏支架铝型材氧化层的强度和耐磨性能，确保光伏支架铝型材抗腐蚀等性能的持久稳定。
Description
技术领域
本发明涉及铝型材工艺领域，具体涉及一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺。
背景技术
太阳能电池或热水器的支架的结构已为公知，多数采用铝合金制成，这是由于铝合金具有优异的强度及强度重量比。铝合金支架的加工方法也已为公知，如中国发明专利CN201210456297.3公开一种铝合金太阳能电池支架，包括三角形框架，所述三角形框架由安装框、在安装框上成型的低托架、高托架、以及连接所述低托架与所述高托架的水平连接板组成；所述安装框由中臂、中臂两侧经开槽隔离的旁臂、中臂位于低托架部位垂直成型的横臂、中臂与高托架的连接部与二对称旁臂的二角端之间所分别成型的斜柱组成。所述低托架由自安装框一端端沿凸伸的三角形前支撑精板、三角形前支撑精板上对称凹设的三角形通孔组成。所述高托架由沿安装框另一端端沿向中轴延伸后成型的三角形边板、沿所述三角形边板的钝角端凸伸的支承板、支承板与安装框另一端的二角端分别对称成型的斜柱组成。所述三角形边板邻近安装框端沿部位对称设有太阳能电池板的定位构件。所述太阳能电池板对称设置在中臂与旁臂之间的安装框上。所述三角形框架由安装框、在安装框上成型的低托架、高托架、以及连接所述低托架与所述高托架的水平连接板组成；所述低托架由自安装框一端端沿凸伸的三角形前支撑精板、三角形前支撑精板上对称凹设的三角形通孔组成；所述高托架由沿安装框另一端端沿向中轴延伸后成型的三角形边板、沿所述三角形边板的钝角端凸伸的支承板、支承板与安装框另一端的二角端分别对称成型的斜柱组成；所述安装框由中臂、中臂两侧经开槽隔离的旁臂、中臂位于低托架部位垂直成型的横臂、中臂与高托架的连接部与二对称旁臂的二角端之间所分别成型的斜柱组成；所述三角形边板邻近安装框端沿部位对称设有太阳能电池板的定位构件；所述太阳能电池板对称设置在中臂与旁臂之间的安装框上。
一种铝合金太阳能电池支架的制作方法，⑴按已设计好的铝合金板折叠方式沿折叠线切割；⑵将切割好的铝合金板经折叠成支架后固定连接。所述工序⑵中的固定连接选用螺丝连接或铆接而成。
该发明与市场上其他太阳能电池或热水器的支架的结构及加工工艺类似，在实际使用过程中，虽然铝型材可通过表面形成氧化膜进行一定的防护，但是铝型材经过长时间使用后或在潮湿环境中还是会受到氧化腐蚀，严重影响装置的质量和使用寿命等，给社会资源造成巨大损失。
目前，铝合金表面防护处理方法主要有化学转化处理，有机物涂装处理，阳极氧化处理，微弧氧化处理，电镀或化学镀处理等方法。其中，阳极氧化处理能显著提高金属的力学性能及耐蚀性能，同时还具有较强的吸附性，而在阳极氧化技术基础上发展起来的微弧氧化处理是一种在有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术，它具有与金属基体结合力强，耐热耐冲击、耐磨损、耐腐蚀等特性，表面防护效果远高于传统的表面处理方法。然而，无论是阳极氧化膜还是微弧氧化膜，外表面都存在许多孔洞或微裂纹，腐蚀介质可从这些微缺陷处渗入基体，导致其耐蚀性下降。针对铝合金氧化膜的缺陷，主要采用热-水合封孔、铬酸盐和硅酸盐、稀土氧化物、有机酸等进行封孔处理，采用溶胶-凝胶法或丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基树脂等热固性塑料及聚丙烯等热塑性塑料进行表面处理。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不占用空间，方便携带和存放的抗腐蚀光伏支架的制备工艺。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，包括如下步骤：
(1)准备圆柱铝锭并进行清洁；
(2)对圆柱铝锭进行预热；
(3)利用光伏支架模具将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材；
(4)将光伏支架铝型材进行淬火；
(5)将光伏支架铝型材进行清洁并干燥；
(6)将光伏支架铝型材置入电解液中进行阳极氧化处理，光伏支架铝型材表面生成氧化层；
(7)将光伏支架铝型材置入活化液中进行活化处理，使氧化层形成凹孔；
(8)对光伏支架铝型材的凹孔进行填充加固处理。
在所述步骤(1)中，将圆柱铝锭置入活化液中进行活化处理，去除圆柱铝锭表面的氧化层。
在所述步骤(1)中，首先制备活化液，活化液为氢氟酸或氯化镍酸液，然后对去除氧化层的圆柱铝锭进行清洗至中性，然后在氮气中烘干或直接进入到步骤(2)。
在所述步骤(2)中，将圆柱铝锭在氮气中加热至485-520℃并保温，将铝型材挤压模具加热至482-488℃。
在所述步骤(3)中，以2-5cm/s的速度将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材。
在所述步骤(4)中，将光伏支架铝型材置入第一加热炉内加热至517-518℃，且保温130-150min，然后水冷；然后将光伏支架铝型材置入第二加热炉内加热至175-185℃，并保温400-450min，然后升温至190-200℃，并保温100-150min。
在所述步骤(5)中，将光伏支架铝型材置入火碱溶液中，对火碱溶液进行加热，当火碱溶液温度保持在35-50℃之间时，对光伏支架铝型材的表面进行擦洗，然后用去离子水和清水依次进行清洗。
在所述步骤(6)中，将光伏支架铝型材置入浓度为172-178g/L的硫酸电解液中，电解液中铝离子浓度为14-16g/L，电解液温度为18℃，通电电流密度为55-75A/m2，进行氧化15-25min，然后取出光伏支架铝型材用去离子水和清水依次进行清洗。
在所述步骤(7)中，首先制备活化液，活化液为氢氟酸或氯化镍酸液，将光伏支架铝型材置入到活化液中，使光伏支架铝型材表面的氧化层受到均匀活化，形成均匀分布的凹孔。
在所述步骤(7)中，活化液的浓度为0.22-0.35ml/L，并将光伏支架铝型材在活化液中活化30-150s。
在所述步骤(7)中，活化液的浓度为0.28-0.3ml/L，并将光伏支架铝型材在活化液中活化50-100s。
在所述步骤(8)中，在进行填充加固处理的同时进行阳极着色处理；按照如下步骤进行：
S1、将陶瓷研磨成陶瓷粉末，制备电解着色溶液，并将陶瓷粉末加入到电解着色溶液中搅拌均匀制成着色浑浊溶液；
S2、将光伏支架铝型材置入着色浑浊溶液中加电流进行处理。
在所述步骤(8)中，着色浑浊溶液包括硫酸镍、硫酸亚锡和硫酸，三者浓度依次为24-26g/L、3-5g/L和8-10g/L，着色浑浊溶液的pH值控制在1.4-1.5。
在所述步骤(8)中，电流采用15-20V交流电压，着色浑浊溶液温度控制在15-25℃，并对光伏支架铝型材进行着色和硬化处理三分钟以上。
在所述步骤(8)中，陶瓷粉末为400目以上。
在所述步骤(8)中，陶瓷粉末为500-1000目。
采用上述技术方案后，本发明的抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其突破传统光伏支架的工艺形式，准备圆柱铝锭并进行清洁，去除圆柱铝锭表面的杂质；对圆柱铝锭进行预热，使圆柱铝锭整体处于硬度较低的状态，便于进行挤压成型；利用光伏支架模具将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材；将光伏支架铝型材进行淬火，可提高光伏支架铝型材的强度、韧性、硬度；将光伏支架铝型材进行清洁并干燥，洗掉光伏支架铝型材上的脂类等顽固和影响后续工序的杂质；将光伏支架铝型材置入电解液中进行阳极氧化处理，光伏支架铝型材表面生成氧化层，氧化层可提高铝型材表面的硬度、耐磨和抗腐蚀等性能；将光伏支架铝型材置入活化液中进行活化处理，使氧化层形成凹孔，活化液可在氧化层中活化出均匀分布的凹孔，凹孔可对微小颗粒产生吸附作用，微小颗粒会积累在凹孔中，便于对铝型材的表面性能进行调整；对光伏支架铝型材的凹孔进行填充加固处理，增强光伏支架铝型材氧化层的强度，确保光伏支架铝型材抗腐蚀等性能的稳定。与现有技术相比，本发明的抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其可增强光伏支架铝型材氧化层的强度和耐磨性能，确保光伏支架铝型材抗腐蚀等性能的持久稳定。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。
本发明的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，包括如下步骤：
(1)准备圆柱铝锭并进行清洁，去除圆柱铝锭表面的杂质；
(2)对圆柱铝锭进行预热，使圆柱铝锭整体处于硬度较低的状态，便于进行挤压成型；
(3)利用光伏支架模具将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材；
(4)将光伏支架铝型材进行淬火，可提高光伏支架铝型材的强度、韧性、硬度；
(5)将光伏支架铝型材进行清洁并干燥，洗掉光伏支架铝型材上的脂类等顽固和影响后续工序的杂质；
(6)将光伏支架铝型材置入电解液中进行阳极氧化处理，光伏支架铝型材表面生成氧化层，氧化层可提高铝型材表面的硬度、耐磨和抗腐蚀等性能；
(7)将光伏支架铝型材置入活化液中进行活化处理，使氧化层形成凹孔，活化液可在氧化层中活化出均匀分布的凹孔，凹孔可对微小颗粒产生吸附作用，微小颗粒会积累在凹孔中，便于对铝型材的表面性能进行调整；
(8)对光伏支架铝型材的凹孔进行填充加固处理，增强光伏支架铝型材氧化层的强度，确保光伏支架铝型材抗腐蚀等性能的稳定。
优选地，在所述步骤(1)中，将圆柱铝锭置入活化液中进行活化处理，去除圆柱铝锭表面的氧化层。本发明在实际制备过程中，圆柱铝锭的氧化层会被活化液活化腐蚀掉，在后续挤压成型过程中，使光伏支架铝型材内部金属铝分布均匀、整体性强，避免圆柱铝锭的氧化层掺杂在光伏支架铝型材的内部，影响材料之间的结合紧密度，局部内应力释放不均，受力时也易造成局部应力集中、易变形，影响光伏支架铝型材整体的强度。
优选地，在所述步骤(1)中，首先制备活化液，活化液为氢氟酸或氯化镍酸液，然后对去除氧化层的圆柱铝锭进行清洗至中性，然后在氮气中烘干或直接进入到步骤(2)。氢氟酸和氯化镍酸液均可对氧化层进行活化腐蚀并形成密密麻麻的腐蚀凹孔。氮气可对圆柱铝锭表面进行保护，避免再次生成氧化层。
为了实现对圆柱铝锭有效的预热，优选地，在所述步骤(2)中，将圆柱铝锭在氮气中加热至485-520(具体可为485、490、495、500、505、510、515或520)℃并保温，使圆柱铝锭整体硬度均匀降低，易于挤压，将铝型材挤压模具加热至482-488(具体可为482、483、484、485、486、487或488)℃，铝型材挤压模具具有一定的温度，避免在挤压过程中降低圆柱铝锭的温度，使圆柱铝锭在挤压过程中温度稳定，硬度稳定。氮气可对圆柱铝锭表面进行保护，避免再次生成氧化层。
为了使金属铝均匀分布的圆柱铝锭实现顺畅的挤压成型，优选地，在所述步骤(3)中，以2-5(具体可为2、3、4或5)cm/s的速度将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材。
为了使光伏支架铝型材受到有效的淬火，保证硬度和耐磨等性能，优选地，在所述步骤(4)中，将光伏支架铝型材置入第一加热炉内加热至517-518℃，且保温130-150(具体可为130、135、140、145或150)min，然后水冷；然后将光伏支架铝型材置入第二加热炉内加热至175-185(具体可为175、178、180、183或185)℃，并保温400-450(具体可为400、410、420、430、440或450)min，然后升温至190-200(具体可为190、192、194、196、198或200)℃，并保温100-150(具体可为100、110、120、130、140或150)min。
优选地，在所述步骤(5)中，将光伏支架铝型材置入火碱溶液中，对火碱溶液进行加热，当火碱溶液温度保持在35-50(具体可为35、37、40、42、44、46、48或50)℃之间时，对光伏支架铝型材的表面进行擦洗，然后用去离子水和清水依次进行清洗。此步骤对光伏支架铝型材表面进行碱洗，并通过温度条件使火碱达到最高效的碱洗效果，可将光伏支架铝型材表面的脂类等顽固污渍及其他杂质洗掉，然后去离子水和清水可使光伏支架铝型材表面恢复中性。
优选地，在所述步骤(6)中，用电解槽盛装硫酸电解液，将光伏支架铝型材置入浓度为172-178(具体可为172、173、174、175、176、177或178)g/L的硫酸电解液中，电解液中铝离子浓度为14-16(具体可为14、14.5、15、15.5或16)g/L，电解液温度为18℃，通电电流密度为55-75(具体可为55、60、65、70或75)A/m2，进行氧化15-25(具体可为15、17、20、21、23或25)min，然后取出光伏支架铝型材用去离子水和清水依次进行清洗。
优选地，在所述步骤(7)中，首先制备活化液，活化液为氢氟酸或氯化镍酸液，将光伏支架铝型材置入到活化液中，使光伏支架铝型材表面的氧化层受到均匀活化，形成均匀分布的凹孔。氢氟酸和氯化镍酸液均可对氧化层进行活化腐蚀并形成密密麻麻的腐蚀凹孔。
优选地，在所述步骤(7)中，活化液的浓度为0.22-0.35(具体可为0.22、0.24、0.25、0.27、0.3、0.33或0.35)ml/L，并将光伏支架铝型材在活化液中活化30-150(具体可为30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140或150)s。光伏支架铝型材在此条件下的活化液中会受到恰到好处的活化，在表面形成尺寸在400-1000目的凹孔。
优选地，在所述步骤(7)中，活化液的浓度为0.28-0.3ml/L，并将光伏支架铝型材在活化液中活化50-100s。光伏支架铝型材在此条件下的活化液中会受到恰到好处的活化，在表面形成尺寸在600-800目的凹孔。
优选地，在所述步骤(8)中，在进行填充加固处理的同时进行阳极着色处理；按照如下步骤进行：
S1、将陶瓷研磨成陶瓷粉末，制备电解着色溶液并装于电解槽中，并将陶瓷粉末加入到电解着色溶液中搅拌均匀制成着色浑浊溶液，使陶瓷粉末均匀分布在电解着色溶液中；
S2、将光伏支架铝型材置入着色浑浊溶液中加电流进行处理。由于光伏支架铝型材的凹孔处更加接近铝型材的内部金属或直接裸露铝型材的内部金属，电流更加集中，会吸附着色粒子(或着色金属离子)，着色粒子的流动会带动溶液中的陶瓷粉末一同积累在凹孔中，陶瓷粉末会显著提高铝型材氧化层的硬度和耐磨性能等，在可保持氧化层着色的稳定性的基础上，确保铝型材氧化层不易损坏，对铝型材内部金属进行持久有效的保护，显著延长铝型材的使用寿命。
优选地，在所述步骤(8)中，着色浑浊溶液包括硫酸镍、硫酸亚锡和硫酸，三者浓度依次为24-26g/L、3-5g/L和8-10g/L，着色浑浊溶液的pH值控制在1.4-1.5。
优选地，在所述步骤(8)中，电流采用15-20V交流电压，着色浑浊溶液温度控制在15-25℃，并对光伏支架铝型材进行着色和硬化处理三分钟以上。
实施例一，在所述步骤(8)中，着色浑浊溶液包括硫酸镍、硫酸亚锡和硫酸，三者浓度依次为24g/L、5g/L和8g/L，着色浑浊溶液的pH值控制在1.4。电流采用15V交流电压，着色浑浊溶液温度控制在25℃，并对铝型材进行着色和硬化处理三分钟，着色均匀、不偏色，经陶瓷粉末硬化后不易褪色且具有光亮度。
实施例二，在所述步骤(8)中，着色浑浊溶液包括硫酸镍、硫酸亚锡和硫酸，三者浓度依次为26g/L、3g/L和10g/L，着色浑浊溶液的pH值控制在1.5。电流采用20V交流电压，着色浑浊溶液温度控制在15℃，并对铝型材进行着色和硬化处理四分钟，着色均匀、不偏色，经陶瓷粉末硬化后不易褪色且具有光亮度。
实施例三，在所述步骤(8)中，着色浑浊溶液包括硫酸镍、硫酸亚锡和硫酸，三者浓度依次为25g/L、4g/L和9g/L，着色浑浊溶液的pH值控制在1.45。电流采用18V交流电压，着色浑浊溶液温度控制在20℃，并对铝型材进行着色和硬化处理五分钟，着色均匀、不偏色，经陶瓷粉末硬化后不易褪色且具有光亮度。
优选地，在所述步骤(8)中，当进行填充加固处理后，准备钴盐和镍盐的水解盐溶液用电解槽盛装，使水解盐溶液的温度保持在75-85(具体可为75、77、80、83或85)℃，将光伏支架铝型材置入到水解盐溶液中通电1000s以上。钴盐和镍盐的水解盐溶液在电解槽的水解盐溶液中会被氧化层的凹孔吸附，钴盐和镍盐会在凹孔中发生水解形成沉积物，实现封孔效果并将陶瓷粉末等挤压且进行部分遮挡，陶瓷粉末局部露出且局部被挡住，避免陶瓷粉末脱落，陶瓷粉末更加牢固，确保光伏支架铝型材表面持久的硬度和耐磨性能。
由于电极之间具有一定尺寸，在通电后，电解液中的离子浓度及电解液的流速均不相同，导致光伏支架铝型材周围的离子浓度和电解液流速均差生差异，会影响铝型材的阳极氧化、活化、着色和封孔的均匀性，所以优选地，在所述步骤(6)(7)(8)或在封孔处理过程中，均使光伏支架铝型材处于匀速旋转状态。具体可通过转动驱动装置带动光伏支架铝型材转动，转动驱动装置包括夹持光伏支架铝型材的夹持部件、驱动夹持部件转动的电机和与夹持部件保持电接触的金属弹片；夹持部件上设有与金属弹片保持电接触的金属盘，金属弹片与电源接触。
优选地，在所述步骤(8)中，陶瓷粉末为400目以上。经活化处理的氧化层形成密密麻麻尺寸大于陶瓷粉末尺寸的凹孔，凹孔通过电极对着色粒子等具有吸附作用，着色粒子会带着多个陶瓷粉末积累在凹孔中；由于凹孔的尺寸不能过大，否则会对氧化层造成过大损坏，也会损伤到铝型材内部金属，所以凹孔的尺寸一般不会大于400的尺寸，所以要保证陶瓷粉末的尺寸小于400的尺寸。
优选地，在所述步骤(8)中，陶瓷粉末为500-1000(具体可为500、600、700、800、900或1000)目，这样可使陶瓷粉末在凹孔中有更好和更高效的积累效果，而且可使铝型材的表面更具耐磨性。
本发明的产品形式并非限于本案实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (13)
1.一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）准备圆柱铝锭并进行清洁；
（2）对圆柱铝锭进行预热；
（3）利用光伏支架模具将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材；
（4）将光伏支架铝型材进行淬火；
（5）将光伏支架铝型材进行清洁并干燥；
（6）将光伏支架铝型材置入电解液中进行阳极氧化处理，光伏支架铝型材表面生成氧化层；
（7）将光伏支架铝型材置入活化液中进行活化处理，使氧化层形成凹孔，直接裸露铝型材的内部金属；
（8）对光伏支架铝型材的凹孔进行填充加固处理；
在所述步骤（8）中，在进行填充加固处理的同时进行阳极着色处理；按照如下步骤进行：
S1、将陶瓷研磨成陶瓷粉末，制备电解着色溶液，并将陶瓷粉末加入到电解着色溶液中搅拌均匀制成着色浑浊溶液；
S2、将光伏支架铝型材置入着色浑浊溶液中加电流进行处理；
在所述步骤（7）中，首先制备活化液，活化液为氢氟酸或氯化镍酸液，将光伏支架铝型材置入到活化液中，使光伏支架铝型材表面的氧化层受到均匀活化，形成均匀分布的凹孔；
在所述步骤（7）中，活化液的浓度为0.22-0.35mL/L ，并将光伏支架铝型材在活化液中活化30-150s。
2.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（1）中，将圆柱铝锭置入活化液中进行活化处理，去除圆柱铝锭表面的氧化层。
3.根据权利要求2所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（1）中，首先制备活化液，活化液为氢氟酸或氯化镍酸液，然后对去除氧化层的圆柱铝锭进行清洗至中性，然后在氮气中烘干或直接进入到步骤（2）。
4.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（2）中，将圆柱铝锭在氮气中加热至485-520℃并保温，将铝型材挤压模具加热至482-488℃。
5.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（3）中，以2-5cm/s的速度将圆柱铝锭挤压成光伏支架铝型材。
6.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（4）中，将光伏支架铝型材置入第一加热炉内加热至517-518℃，且保温130-150min，然后水冷；然后将光伏支架铝型材置入第二加热炉内加热至175-185℃，并保温400-450min，然后升温至190-200℃，并保温100-150min。
7.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（5）中，将光伏支架铝型材置入火碱溶液中，对火碱溶液进行加热，当火碱溶液温度保持在35-50℃之间时，对光伏支架铝型材的表面进行擦洗，然后用去离子水和清水依次进行清洗。
8.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（6）中，将光伏支架铝型材置入浓度为172-178g/L的硫酸电解液中，电解液中铝离子浓度为14-16g/L，电解液温度为18℃，通电电流密度为55-75A/m2，进行氧化15-25min，然后取出光伏支架铝型材用去离子水和清水依次进行清洗。
9.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（7）中，活化液的浓度为0.28-0.3 mL/L ，并将光伏支架铝型材在活化液中活化50-100s。
10.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（8）中，着色浑浊溶液包括硫酸镍、硫酸亚锡和硫酸，三者浓度依次为24-26g/L、3-5g/L和8-10g/L，着色浑浊溶液的pH值控制在1.4-1.5。
11.根据权利要求10所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（8）中，电流采用15-20V交流电压，着色浑浊溶液温度控制在15-25℃，并对光伏支架铝型材进行着色和硬化处理三分钟以上。
12.根据权利要求11所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（8）中，陶瓷粉末为400目以上。
13.根据权利要求12所述的一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺，其特征在于：在所述步骤（8）中，陶瓷粉末为500-1000目。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910794959.XA CN110512256B (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910794959.XA CN110512256B (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110512256A CN110512256A (zh) | 2019-11-29 |
| CN110512256B true CN110512256B (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=68627177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910794959.XA Active CN110512256B (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110512256B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116550579A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-08-08 | 云南华国科技有限公司 | 一种抗腐蚀光伏支架制备工艺 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3124522C2 (de) * | 1981-06-23 | 1983-11-24 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Verfahren zur stromlosen Einfärbung poröser Materialien |
| JP2938781B2 (ja) * | 1995-03-03 | 1999-08-25 | 新日軽株式会社 | アルミニウム材およびアルミニウム合金材の青系グレー色複合皮膜形成方法 |
| CN1318656A (zh) * | 2001-04-16 | 2001-10-24 | 龙口市金穗铜铝材厂 | 铝型材表面的纳米处理方法 |
| CN102925770B (zh) * | 2012-08-27 | 2014-07-09 | 安徽家园铝业有限公司 | 氧化着色电泳涂漆铝合金型材的生产方法 |
| CN107059091B (zh) * | 2017-06-08 | 2019-03-01 | 浙江春旭铝业有限公司 | 一种铝合金抗腐蚀表面处理方法 |
| CN107829002B (zh) * | 2017-11-14 | 2019-08-20 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种太阳能铝合金光伏支架的生产工艺 |
| CN108441918A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-24 | 合肥市旺友门窗有限公司 | 一种铝合金表面处理工艺 |
| CN109056027B (zh) * | 2018-09-30 | 2020-08-04 | 佛山市海化表面处理科技有限公司 | 一种铝型材阳极氧化膜铜盐电解着色生产工艺 |
-
2019
- 2019-08-27 CN CN201910794959.XA patent/CN110512256B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110512256A (zh) | 2019-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104611731B (zh) | 一种有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板的制备方法 | |
| CN106048690B (zh) | 一种钛基二氧化钛纳米管复合阳极及其制备方法 | |
| CN110512256B (zh) | 一种抗腐蚀光伏支架的制备工艺 | |
| CN102191513B (zh) | 一种不溶性钛基催化电极的制备方法 | |
| CN110685002B (zh) | 一种铝合金表面处理方法 | |
| CN106745526A (zh) | 一种二氧化钛改性二氧化铅电极的制备方法及其应用 | |
| CN104733181B (zh) | 中高压阳极用高纯铝箔表面喷雾沉积弥散锡、锌晶核的方法及装置 | |
| CN110195249A (zh) | 一种抗菌、彩色铝或铝合金的阳极氧化制备方法 | |
| CN106809918B (zh) | 一种碳纳米管修饰二氧化铅电极及其制备方法 | |
| CN102817061B (zh) | 一种铝型材电解着色槽阴极管的清洗方法 | |
| CN114214703B (zh) | 一种z型异质结复合光阳极膜及其制备方法和应用 | |
| CN1264758A (zh) | 不锈钢丝网电解抛光处理工艺及专用设备 | |
| CN116282395A (zh) | 碳纳米管修饰的锡锑电极在低共熔溶剂中电沉积制备的方法 | |
| CN110735173A (zh) | 一种高强防腐太阳能光伏支架 | |
| CN110527880B (zh) | 一种阳极氧化铝型材及其制备工艺 | |
| CN210458373U (zh) | 双极性电解装置 | |
| CN210945848U (zh) | 一种铝合金镀锡用电化学除油装置 | |
| CN209579024U (zh) | 一种金刚线生产用加厚开刃生产线 | |
| JPS5852037B2 (ja) | 着色アルミニウム材の製造法 | |
| CN108914193A (zh) | 一种绿色环保耐磨消光电泳生产工艺 | |
| CN209397292U (zh) | 一种带钢电解清洗用电极板 | |
| CN108149301A (zh) | 一种铝合金型材消光电泳方法 | |
| CN208171090U (zh) | 一种冷却塔旁流水电解处理器 | |
| CN206882043U (zh) | 一种电极涂层修复装置 | |
| CN210394570U (zh) | 一种便于多角度接触的表面电镀装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Guanshan Industrial Park, Wu'an Town, Changtai County, Zhangzhou City, Fujian Province Patentee after: FUJIAN ANTAI NEW ENERGY TECH. Corp. Address before: Guanshan Industrial Park, Wu'an Town, Changtai County, Zhangzhou City, Fujian Province Patentee before: FUJIAN ZHANGZHOU ANTAI ALUMINIUM Co.,Ltd. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Preparation process of a corrosion-resistant photovoltaic support Effective date of registration: 20230203 Granted publication date: 20201016 Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Changtai Branch Pledgor: FUJIAN ANTAI NEW ENERGY TECH. Corp. Registration number: Y2023350000033 |