一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法，包括如下步骤：将铝型材加热至380

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法


[0001]本专利技术涉及铝型材
，尤其涉及一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法。

技术介绍

[0002]光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。太阳能的使用主要分为几个方面：家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等。现有的光伏板安装在支架中，光伏支架通常采用铝型材制成。
[0003]铝制型材是金属铝具有一定强度和韧性的材料通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。现有的光伏铝型材支架通常都是锁紧在连接部件上，从而紧固在屋顶等固定建筑物上，也或者直接固定在金属屋顶的连接部件上，目前光伏铝型材支架使用非常广泛，但其使用效果不好，由于其韧性差，无法保证太阳能光伏组件长时间正常使用，且主体框架对光伏组件的支撑效果不好，亟待解决。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法。
[0005]一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1、将铝型材加热至380
‑
450℃，保温20
‑
40min，缓冷至50
‑
60℃，酸洗10
‑
20min；
[0007]铝型材的组分按质量百分比包括：Si 0.31
‑
0.45％，Mg 0.35
‑
0.51％，Cr0.02
‑
0.03％，Ti 0.02
‑
0.04％，Fe 0.06
‑
0.09％，Mn 0.08
‑
0.14％，Cu 0.0001
‑
0.0006％，Zn 0.1
‑
0.18％，Ni 0.01
‑
0.05％，V 0.001
‑
0.006％，Sc 0.01
‑
0.03％，Cd 0.001
‑
0.01％，Tc 0.002
‑
0.006％，其余为Al；
[0008]S2、将S1所得产物送入至炉排内加热至400
‑
500℃，保温5
‑
10min，降温至80
‑
90℃，降温过程中向炉排内通入纯氧，然后送入质量分数为15
‑
20％的酒石酸水溶液中煮制10
‑
20min，得到预处理铝型材；
[0009]S3、采用温度为200
‑
280℃二氧化碳气体对预处理铝型材喷吹2
‑
4min，然后采用温度为110
‑
120℃纯氧喷吹1
‑
2min，冷却至室温，得到高韧性太阳能光伏铝型材。
[0010]优选地，S1中，Si元素、Mg元素、Ti元素、Cr元素满足如下关系：
[0011]100
×
n
Si
+100
×
n
Mg
＝10(100
×
n
Cr
+100
×
n
Ti
)2+0.77；
[0012]n
Si
为Si元素在铝型材中所占质量百分比，n
Mg
为Mg元素在铝型材中所占质量百分比，n
Cr
为Ti元素在铝型材中所占质量百分比，n
Ti
为Cr元素在铝型材中所占质量百分比。
[0013]优选地，S1中，酸洗所用酸液的原料包括：海藻酸、柠檬酸、草酸、羧酸、葡萄糖酸、抗坏血酸、润湿剂、增效剂和水。
[0014]优选地，S1中，海藻酸、柠檬酸、草酸、羧酸、葡萄糖酸、抗坏血酸、润湿剂、增效剂的质量比为4
‑
6：1
‑
3：1
‑
5：2
‑
6：1
‑
4：1
‑
2：1
‑
2：1
‑
2。
[0015]优选地，润湿剂为乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜中至少一种。
[0016]优选地，增效剂为聚乙二醇200或聚乙二醇400。
[0017]本专利技术通过适当提高Si元素的含量，使Si元素与Mg元素充分形成Mg2Si后，剩余以单晶硅的形式存在弥散分布后与Ti元素配合，可有效提高型材的韧性，但会导致材料拉伸强度降低明显，因此本专利技术通过Si元素、Mg元素、Ti元素与Cr元素配合，并控制四者满足关系式：100
×
n
Si
+100
×
n
Mg
＝10(100
×
n
Cr
+100
×
n
Ti
)2+0.77，不仅可有效保证型材的韧性，而且可对材料的拉伸强度进行弥补，同时保证Mn元素含量不超过0.14％，型材中不易产生粗大颗粒，铝型材韧性能得到进一步提高；通过将铝型材送入加热炉中热处理后进行酸洗，将其表面杂质去除干净，在炉排内加热后降温通入纯氧，有效对其表面均匀氧化，经酸洗后，配合二氧化碳与纯氧喷吹，光伏铝型材表面氧化层极为均匀，且表面光洁。
[0018]本专利技术不仅处理工艺简便，能耗低，而且处理后铝型材韧性大，抗屈服性能和抗冲击性能非常优越，其抗拉强度可达330
‑
345Mpa，屈服强度可达300
‑
315Mpa，延伸率为14.5
‑
18.5％，相比传统铝型材有明显优势。
具体实施方式
[0019]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021]一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法，包括如下步骤：
[0022]S1、将铝型材加热至380℃，保温40min，缓冷至50℃，酸洗20min；
[0023]铝型材的组分按质量百分比包括：Si 0.31％，Mg 0.496％，Cr 0.02％，Ti 0.04％，Fe 0.06％，Mn 0.14％，Cu 0.0001％，Zn 0.18％，Ni 0.01％，V 0.006％，Sc 0.01％，Cd 0.01％，Tc 0.002％，其余为Al；
[0024]酸洗所用酸液的原料包括：海藻酸6kg，柠檬酸1kg，草酸5kg，羧酸2kg，葡萄糖酸4kg，抗坏血酸1kg，乙醇2kg，聚乙二醇200 1kg，水120kg；
[0025]S2、将S1所得产物送入至炉排内加热至500℃，保温5min，降温至90℃，降温过程中向炉排内通入纯氧，然后送入质量分数为15％的酒石酸水溶液中煮制20min，得到预处理铝型材；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性太阳能光伏铝型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将铝型材加热至380
‑
450℃，保温20
‑
40min，缓冷至50
‑
60℃，酸洗10
‑
20min；铝型材的组分按质量百分比包括：Si 0.31
‑
0.45％，Mg 0.35
‑
0.51％，Cr 0.02
‑
0.03％，Ti 0.02
‑
0.04％，Fe 0.06
‑
0.09％，Mn 0.08
‑
0.14％，Cu 0.0001
‑
0.0006％，Zn 0.1
‑
0.18％，Ni 0.01
‑
0.05％，V 0.001
‑
0.006％，Sc 0.01
‑
0.03％，Cd 0.001
‑
0.01％，Tc 0.002
‑
0.006％，其余为Al；S2、将S1所得产物送入至炉排内加热至400
‑
500℃，保温5
‑
10min，降温至80
‑
90℃，降温过程中向炉排内通入纯氧，然后送入质量分数为15
‑
20％的酒石酸水溶液中煮制10
‑
20min，得到预处理铝型材；S3、采用温度为200
‑
280℃二氧化碳气体对预处理铝型材喷吹2
‑
4min，然后采用温度为110
‑
120℃纯氧喷吹1
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐开健，陈未荣，王超，李飞庆，李亨，
申请(专利权)人：安徽鑫铂铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：