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钙钛矿太阳能电池百科

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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 有色 网( www.smm.cn ) 有色金属 频道。 

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 有色 网( www.smm.cn ) 有色金属 频道。

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!  删除

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

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

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

钙钛矿(Perovskite)

2019-01-21 10:39:10

CaTiO3 许多超导体及铁电体等往往具有钙钛矿型结构或其衍生结构,而超导体、铁电体在工业上特别是信息功能材料领域内有广泛的应用,因此,此处简单介绍钙钛矿的特征。 【化学组成】可有Na、K、Ce、Fe、Nb、Ta、Nd、La元素作为类质同像混入物。 【晶体结构】900°C以上为等轴晶系;a0=0.385 nm;Z=1。在600°C以下转变为斜方晶系;a0=0.537 nm,b0=0.764 nm,c0=0.544 nm;Z=4。在高温变体结构中,Ca2+位于立方晶胞的中心,为12个O2-包围成配位立方体八面体,配位数为12;Ti4位于立方晶胞的角顶,为6个O2-包围成配位八面体,配位数为6。[TiO6]八面体以共角顶的方式相联。整个结构也可以视为O2-和Ca2+共同组成六方最紧密堆积,Ti4+则充填于其八面体空隙中(图Y-9)。     图Y-9钙钛矿的晶体结构  (引自潘兆橹等,1993) 【形态】呈立方体晶形。在立方体晶面上常具平行晶棱的条纹,系高温变体转变为低温变体时产生聚片双晶的结果。 【物理性质】褐至灰黑色;条痕白至灰黄色;金刚光泽。解理不完全;参差状断口。硬度5.5~6。相对密度3.97~4.04(含Ce和Nb者较大)。 【成因及产状】常成副矿物见于碱性岩中,有时在蚀变的辉石岩中可以富集,主要与钛磁铁矿共生。 【鉴定特征】立方晶形及其晶面上的聚片双晶纹。 【主要用途】富集时可作为提炼钛、稀土和铌的矿物原料。

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

铈铌钙钛矿(前苏联)

2019-01-30 10:26:21

一、矿石性质       前苏联科拉半岛的铈铌钙钛矿产于碱性霓霞正长岩和异性霞石正长岩中,是一种含稀土、铌、钛的复合物。这种矿物的主要化学成分:含REO28.71%、ThO2 0.52%、Nb2O5 9.4%、Ta2O5 0.38%、TiO2 36.83%;矿物的密度为4.64~4.89克/厘米3;铈铌钙钛矿具有弱磁性。原矿含铈铌钙钛矿3.53%~3.70%,伴生的脉石有霞石、霓石等。矿石中有用矿物嵌布粒度较粗,一般可采用重选、磁选方法回收。       二、重选-磁选流程及选别指标       从矿山运来的矿石,采用两段破碎流程破碎至-20毫米,经一段磨矿磨至-1毫米送水力分级,粗粒级送跳汰,跳汰尾矿返回再磨。细粒级用摇床选别。所得的霞石-铈铌钙钛矿混合精矿用磁选除去霞石,获得含89%~91%铈铌钙钛矿的精矿,回收率为70%~75%。流程示于图1。    图1  回收铈铌钙钛矿的重-磁选流程       三、用浮选法从重选矿泥中进一步回收铈铌钙钛矿       用浮选法处理重选矿泥的流程(图2):首先将矿泥中易浮的磷灰石浮出,经四次精选获得含P2O5 36%~38%、回收率83%~85%的磷灰石精矿。磷灰石浮选尾矿进一步脱泥,并添加水玻璃和捕收剂ИM-50,采用H2SO4使矿浆pH调整至5.4~4.8,进行铈铌钙钛矿和霞石浮选;上述两种矿物的浮选泡沫经酸处理后,采用草酸、六偏磷酸钠、ИM-50,在pH6.2~6.4的条件下浮选铈铌钙钛矿,经精选获得含铈铌钙钛矿95%的最终精矿,对重选矿泥的作业回收率为82%(对原矿而言大约增加8%~10%的回收率)。    图2  从重选矿泥中用浮选回收铈铌钙钛矿流程

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。

纳米金属氧化物在钙钛矿电池中的应用研究进展

2019-01-04 13:39:36

纳米金属氧化物半导体已被广泛应用于场效应管、气体探测器、锂离子电池以及超级电容器等诸多电子器件。随着染料敏化电池、有机薄膜太阳能电池以及无机有机杂化电池技术的不断革新,纳米金属氧化物已作为此类电池中重要的电极材料应用于太阳能电池领域。钙钛矿是一种具有高吸光系数、高载流子迁移率与寿命和可控带隙的半导体,加之制备工艺简便,成本低廉,受到国内外学术界的广泛关注。短短数年间此类“钙钛矿型太阳能电池”(PSCs)的小面积的单电池效率已突破20%,1cm2以上大面积电池也达到了15%以上的认证效率。钙钛矿电池结构可分为量子点敏化型、介观结构钙钛矿电池和平板结构钙钛矿电池三大类,如图1所示。图1量子点敏化、平板和介观结构钙钛矿电池结构示意图钙钛矿电池中的纳米氧化物致密层钙钛矿电池中的致密层主要发挥载流子的选择性传输的作用。由于分离后的自由电子与空穴易在界面处产生复合,因此引入一层致密层材料有利于通过电极材料间的能级势垒差选择性地让载流子通过,抑制界面复合。依据通过的载流子种类的不同,可以将致密层区分为电子选择层或空穴选择层;或相对应的以阻挡的载流子命名为空穴阻挡层或电子阻挡层。一般而言,性能优异的致密层需要满足以下三点要求:第一,光学性能良好。即不影响钙钛矿层对可见光的吸收。第二,能带结构与电极、敏化材料等相匹配,通过电池各功能层间合适的能带架构,达到高效选择性注入所需载流子,并阻挡另一种载流子的目的。第三,致密层薄膜厚度合适。一方面,致密层厚度增加有利于提高覆盖率,减少致密层孔洞数量,降低复合率;另一方面,致密层本身电阻影响电池性能。钙钛矿电池中的纳米氧化物骨架在介观结构的钙钛矿电池中,纳米氧化物发挥两大主要作用:第一,TiO2、ZnO、SnO2等电子传输材料可以作为介观结构钙钛矿电池的电子传输层,参与电池中载流子输运过程;第二,由于钙钛矿自身即可传递载流子,上述材料及Al2O3、ZrO2等高带隙氧化物也可以作为钙钛矿生长结晶的骨架,用于支撑钙钛矿层的生长。相比较于平板型电池,介观结构电池在测试时往往具有更高的稳定性,电池的迟滞效应相对较小,载流子收集效率相对较高。本节将介绍近两年来氧化物半导体载流子传输材料与介孔绝缘骨架材料在介观结构钙钛矿电池中的制备及其改性方法对钙钛矿电池性能的影响。介观结构电子传输层自2012年首个全固态钙钛矿电池问世以来,以TiO2介孔纳米颗粒为代表的电子传输层被广泛地应用于钙钛矿电池中。与致密层材料类似,符合电池能级结构匹配、高载流子迁移率的半导体均可能作为介观结构的电子(或空穴)传输层材料。介孔层一般使用商用TiO2介孔颗粒浆料经稀释后旋涂,后经高温热处理而制备,但若想使用ZnO、SnO2等非TiO2介孔层,或调节介孔层性能,或设计无需高温烧结能够应用于柔性钙钛矿电池中的介孔层,则需通过溶胶–凝胶法、水热法、电化学法等制备介孔层材料。除了纳米颗粒,多维结构也被应用于钙钛矿电池电子输运层中。尽管多维结构的电池效率略低于传统介孔结构,但基于DSSCs与HSCs中一维纳米阵列光阳极的研究表明,一维的纳米结构相比纳米颗粒具有更高的表面积以及更好的光散射能力;并且,一维纳米结构独特的形貌为电子输运提供了连续的传输路径,因此此类结构有可能应用于高性能钙钛矿电池。而其合成方法有水热法、电纺丝等多种方法,如图2所示.图2基于TiO2“纳米碗”电子传输层的钙钛矿电池制备流程示意图类似于致密层的改性,介孔层改性不仅能够影响介孔层本征电子传输特性,也能够影响其与钙钛矿层的界面。此外,由于TiO2具有光催化活性,在紫外光照射下会发生价电子受激跃迁,形成价带空穴h+,而光生空穴有很强的氧化性,因此表面包覆也有助于降低TiO2对钙钛矿的降解作用,提升钙钛矿稳定性。由前述致密层改性及本节介孔层改性可以看出,改性不仅可能影响钙钛矿电池内载流子的输运性能,还可能影响制备的钙钛矿层形貌结构及电池的稳定性。但无论是在平板结构还是介观结构钙钛矿电池中,氧化物改性均围绕着两大主题,即通过改变半导体本征特性与改变致密层/钙钛矿界面影响钙钛矿电池性能。介观结构绝缘骨架层以绝缘Al2O3介孔层为骨架的介观结构钙钛矿电池,电池结构如图3所示,这种结构的电池效率达到了10.9%,比选用介孔TiO2电子传输层高约2%。由于Al2O3是一种宽带隙半导体材料,其导带底远高于钙钛矿导带底,因此能带结构阻挡了电子的传递,从而使纳米Al2O3颗粒仅仅起到了支撑钙钛矿生长的骨架作用。相比介孔TiO2电子输运层,绝缘Al2O3骨架有以下两大优势:图3(左)含介孔TiO2颗粒和(右)含介孔Al2O3颗粒钙钛矿电池载流子传输示意图首先,在含有Al2O3介孔层的钙钛矿电池中,由于电子在钙钛矿内的传递速度大于在TiO2介孔颗粒中的传递速度,电子直接由钙钛矿传递到致密层表面,传输速率更快,从而使电池效率更高。其次,使用Al2O3绝缘骨架的电池有更好的稳定性。TiO2是一种光催化材料,为解决长期稳定性,需要对TiO2介孔层进行一些表面修饰以减缓其对钙钛矿层的降解。而对于Al2O3,则有报道指出添加一层Al2O3介孔颗粒有助于提升电池性能及稳定性,这是由于Al2O3绝缘层起到了屏蔽电极间载流子复合引起的漏电流。此外,绝缘介孔骨架还常常用于无HTM的钙钛矿电池中。总结与展望纳米氧化物功能层对电池效率有着至关重要的作用。研究表明,纳米氧化物材料的形貌设计、修饰改性等显著地影响其物化性能或钙钛矿/氧化物界面性质,进而影响钙钛矿电池的性能。但由于钙钛矿电池结构体系繁多、界面复杂,对于其中的纳米氧化物材料,仍有许多科学问题尚待解决:氧化物改性以提高钙钛矿电池稳定性氧化物纳微结构设计及界面改性应用于柔性钙钛矿电池上的氧化物致密层/介孔层制备工艺随着钙钛矿电池单电池效率不断提升,以及未来柔性电池的实际使用需求,氧化物层设计要求不需经过高温烧结、且能在大尺寸上保持电极形貌、性能的均匀性。而现有制备方法中,溅射等物理法成本高昂,而溶胶–凝胶旋涂等化学法往往由于致密层均匀性不佳而使钙钛矿电池性能缺乏竞争力。因此亟需兼顾电极性能与制备成本的氧化物致密层与介孔层制备方法。文章选自:《无机材料学报》作者:王伟琦, 郑惠锋, 陆冠宏等

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。

钛酸锂电池

2019-12-17 12:06:21

作为锂离子电池负极材料-钛酸锂,可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外,它还能够用作正极,与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。因为钛酸锂的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特色。组成正极:磷酸铁锂、锰酸锂或三元材料、镍锰酸锂。负极:钛酸锂材料。电解液:以碳作负极的锂电池电解液。电池壳:以碳作负极的锂电池壳。优势选用电动车辆替代燃油车辆是处理城市环境污染的最佳挑选,其间锂离子动力电池引起了研究者的广泛重视.为了满意电动车辆对车载铿离子动力电池的要求,研发安全性高、倍率功能好且长寿命的负极材料是其热门和难点。现在,商业化的锂离子电池负极首要选用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些坏处:1、过充电时易分出锂枝晶,构成电池短路,影响锂电池的安全功能;2、易构成SEI膜而导致初次充放电功率较低,不可逆容量较大;3、即碳材料的渠道电压较低(接近于金属锂),并且简单引起电解液的分化,然后带来安全隐患。4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积改变较大,循环稳定性差。与碳材料比较,尖晶石型的Li4Ti5012具有显着的优点:1、它为零应变材料,循环功能好;2、放电电压平稳,并且电解液不致发作分化,进步锂电池安全功能;3、与炭负极材料比较,钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm2/s),可高倍率充放电等。4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高,不易发生锂晶枝,为保证锂电池的安全供给了根底。

钛矿浮选了解

2019-02-22 16:55:15

常见的含钛矿藏有钛铁矿、金红石、钙钛矿和榍石。它们的可浮性如下。 钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2)用羧酸及胺类捕收剂都能浮游。但用羧酸类捕收时,脉石矿藏不易浮游,故羧酸类用得较多。工业上常用的详细药剂有油酸、塔尔油和环烷酸及其皂。并且常用火油为辅佐捕收剂。钛铁矿和金红石浮选之前,先用硫酸洗刷矿藏表面,能够进步它们的可浮性,下降捕收剂的用量。 用羧酸捕收钛铁矿和金红石时,pH=6~8,两种矿藏都浮游得比较好。在pH 钠和能够阻止十三酸和油酸钠在钛铁矿的表面固着,下降它们在钛铁矿表面的固着量,因而能按捺钛铁矿,硅酸钠关于钛铁矿也有必定的按捺作用。 钛铁矿浮选的回收率与调整时矿粒的絮凝和涣散状况有关。假如作调整槽传动轴的净功耗与调整时刻的联系曲线,可按其功耗的大小将调整时刻分红五个阶段,即感应阶段、絮凝阶段、絮凝高峰阶段、絮凝损坏阶段和涣散阶段。 矿浆开端絮凝时(絮凝阶段),净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都上升;抵达絮凝高峰阶段,矿浆充沛絮凝,净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都达到了极点;抵达絮凝损坏阶段,钛铁矿的回收率不变,精矿档次添加,净功耗和絮凝程度下降;抵达涣散阶段,精矿档次下降,回收率最小。 升高矿浆温度,捕收剂膜的疏水性增大,钛铁矿的回收率添加而精矿档次下降。充气对钛、锆矿藏有显着的影响。充空气60~120S,金红石和钛铁矿的回收率都上升而锆英石的回收率下降。若只充入氮气,则两种钛矿藏遭到按捺而锆英石能照旧浮游。 钙钛矿(CaTiO3)能够先用硫酸处理,经冲刷后用油酸或其他脂肪酸浮游。苏打和水玻璃能够按捺它,而铬酸盐和重铬酸盐能够活化它。当矿石中方解石多时,会使酸洗的耗酸量增大。为了削减酸的用量,在浮钙钛矿之前能够先浮方解石。 榍石CaTiSiO5能够用火油乳化的油酸捕收,能够被水玻璃按捺。其可浮性较其他含钛矿藏差,更比磷灰石等碱土金属盐类矿藏差,假如伴生的磷灰石多能够先浮磷灰石。 A钛锆矿的选别办法及实例 钛铅矿的选别办法钛铁矿、金红石和锆英石常常伴生,密度都在4.0~4.7g/cm3之间,用重选法选别时,它们一起进入重砂中。它们的可浮性也很挨近,用乳化油酸浮选时,它们一起进入混合精矿中。它们的混合精矿准则上有两种别离办法: (1)先用磁选法分出钛铁矿(磁选也能够放在浮选之后),其非磁性部分用钠按捺锆英石,用乳化油酸在pH=3.8~4.6的介质中浮选金红石。 (2)用硫酸按捺金红石,用乳化油酸或阳离子捕收剂浮选锆英石。 B某钛锆矿浮选实例   该矿矿石为石英砂矿床,80%~95%的钛铁矿及金红石小于0.15mm,100%的铅英石小于0.15mm。先用摇床选别得到它们的混合精矿。

你能分清锂电池、锂离子电池、锂聚合物电池吗?

2019-01-04 15:16:49

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乌场钛矿

2019-02-19 09:09:04

一、概略 乌场钛矿坐落我国海南岛境内,是我国海边砂矿首要的出产厂矿之一。该矿所挖掘的矿区,储量大,挖掘条件较好。采选厂工艺技能水平及配备在我国海边砂矿出产厂矿中居领先地位;精选厂工艺流程和设备也比较完善,归纳收回作用较好。 该矿于1958年开端地质普查作业,1959年完结地质勘探,一起开端了土法挖掘。从1965年开端筹建公营矿山,至l950年末建成了精选厂;1971年精选厂扩建;1967平建成了水采一跳汰工艺的采选厂,未能正式投产使用;且78年开端选用推上机合作水挖掘,10.10厘米(4英寸)砂泵运送,摇床选别出产。1982年正式开端选用干采,干运及以圆锥选矿机为主体选别设备的移动式采选联合设备进行出产至今。 二、地质概略及矿石性质 乌场钛矿现在挖掘矿区属保定矿区,矿床坐落大塘岭至牛庙岭之间,是一个滨海岸线散布的含钛铁矿及锆英石为主并伴生有多种有价矿藏的归纳性海边砂矿矿床。矿区火成岩出露较少,属海边地貌,笫四纪地质以海相沉积为主。矿体全长18公里,均匀宽度230米,海平面以上矿体均匀厚度9.5米。矿体出露地表,呈砂堤状,无覆盖层。矿石粒度均匀松懈,含泥量少,挖掘条件较好。 矿石中有用矿藏以钛铁矿及锆英石为主,两者赋存量份额为钛铁矿∶锆英石10~19∶1。除首要有用矿藏外,还伴生有独居石、金红石、锡石、磁铁矿及微量黄金等多种有价矿藏可归纳收回。脉石矿藏以石英为主,其他为少数长石、云母,其总量占原矿总矿藏量的97%左右。因为矿石粒度均匀,无卵石,粗粒及细泥含量均较少,有用矿藏绝大部分呈单体存在,并且有用矿藏与脉石矿藏间有显着的密度差,故可选性较好。该矿区的原矿多项分析、筛分分析及矿藏量分析别离见表1、表2、表3。表1  原矿多项分析成果表项目称号SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOVP2O5MnTR2O3TiO2ZrO2Ta2O5Nb2O3含量,%81.061.142.201.131.070.00320.1990.0390.0361.010.0880.00160.0033 表2  原矿筛分分析表粒度mm分量,%档次,%占有率,%单个累积TiO2ZrO2TiO2ZrO2单个累积单个累积1.002.650.0730.00650.130.160.87.269.910.0720.00590.490.670.390.550.6313.5523.460.0440.00630.561.230.771.320.511.5435.000.0580.00630.631.860.661.980.416.1351.130.0840.00611.283.140.892.870.320.7471.870.120.00762.345.481.424.290.217.6289.490.440.0117.3012.781.756.040.167.1696.654.400.1429.6742.459.0515.090.102.6999.3419.902.0650.4292.8750.0465.130.080.3899.7217.839.346.3899.2532.0097.19-0.080.281002.831.110.751002.81100算计1001.0620.11100表3  原矿矿藏量分析表矿藏称号含量,%矿藏称号含量,%钛铁矿1.5028磁铁矿0.0338锐钛矿金红石0.0231褐铁矿0.0189白钛矿0.0514铁铝榴石0.0290榍石0.0318钙铝榴石0.0086锆英石0.1253尖晶石0.0118独居石0.0314绿帘石  十字石0.0360钍石0.003黄玉  蓝晶石0.0063磷钇矿0.008角闪石、电气石0.7739锡石0.0004石英、长石、方解石97.1200赤铁矿0.1946算计100.00 三、采选工艺流程及技能经济目标 (一)采选厂 乌场钛矿采选厂是选用一整套移动式采选联合设备进行出产的。全套设备于1981年建成,1982年投产。整套设备由采运体系、储矿给矿缓冲体系及移动选厂三个部份组成。 采矿选用69-4型斗轮式挖掘机进行干采,采矿工艺简略,作业接连,回采率高,操控便利,出产成本低。采矿方法选用前端式作业面法,采掘面宽度为15米,出产才能100吨/时,斗轮直径1.6米,9个挖斗,每个斗容积为11升,斗轮挖掘机总装机功率为33千瓦,总重13吨。采矿单位电耗为0.25千瓦·时∕吨·原矿,约为水采的 。 采出矿经斗轮挖掘机排料皮带运送机给到两台长45米的移动式皮带运送机进行接连运送。斗轮机与两台45米皮带运送机合作,每个采矿周期采幅可选宽15米,长200米。在此周期内,矿仓及选厂无需移动。依挖掘厚度而异,每周期可采矿景约2850米。 移动式矿仓由进料皮带运送机、矿仓、圆盘给矿机及履带式移动设备等组成。45米皮带运送机米矿,经矿仓入料皮带运送机给入容积为55米3矿仓,其缓冲才能为55分钟。在矿仓底部装有φ2米圆盘给矿机一台,用于操控给矿量。矿仓至移动选厂的排矿皮带运送机上装有DZB-2A型电子皮带秤进行矿量的检测及记载。 矿仓排矿送到移动选厂进跋涉别。移动选厂为电机驱动履带式自行移动。选厂底盘面积为宽5米,长8米。总高度11米,总分量约26吨,行走速度0.9公里/时。定位作业时,有四个辅佐支撑脚固定。移动选厂分上,下两层,基层为一高两米的作业间,内装驾驶台,砂泵、电器操控等设备;上层为一露天渠道,装有斜面冲击筛、圆锥选矿机、螺旋溜槽及矿浆浓度测定仪等设备。圆锥选矿机本机附有四层操作渠道,螺旋溜槽设有两层作业渠道。 干矿当选厂,首要加水构成高浓度矿浆,矿浆浓度为70%~72%。矿浆自流到一台五联500×1000毫米的斜面冲击筛进行筛分,+1.2毫米筛上产品包含粗砂、贝壳及杂草等异物作尾矿丢掉,-1.2毫米筛下产品由一台6.35厘米(2英寸)PS砂泵扬送至圆锥选矿机进行粗选。在圆锥选矿机给矿管上装有QN-I型浓度计,进行浓度检测及记载。原矿经圆锥选矿机粗选丢掉尾矿,选用砂泵扬送到采空区复砂堤;中矿回来至本机二段选别再选;精矿送至螺旋溜槽进行精选。螺旋溜槽精选分两段进行。一段精选螺旋溜槽精矿给二段螺旋溜槽精选;中矿回来至圆锥选矿机再选,尾矿抛弃。二段精选螺旋溜槽精矿为采选厂终究精矿;中矿回来至本段螺旋溜槽给矿再选;尾矿返至一段精选螺旋溜槽再选。采选厂全景、移动选厂表面、设备联络图及圆锥选矿机内部流程图别离见图1、图2、图3,图4,所用设备见表4。图1  采选厂全景图图2  移动选厂外观图图4  圆锥选矿机内部流程图 表4  采选新工艺设备表序号设备称号规格型号单位数量功率kW1斗轮挖掘机69  4台1252移动式皮带运送机L45m,B0.5m台27.53皮带运送机L20m,B0.5m台17.04移动矿仓55m台15圆盘给矿机φ2m台1136皮带运送机L15m,B0.5m台14.57电子皮带秤DZCB-2A台18造浆斗台19斜面冲击筛560×1000mm个12.910原矿砂泵-PS台122.911浓度计QN-1台112圆锥选矿机2米7层台113扇形溜槽940×290mm台1214圆锥精矿泵-PS台113.015圆锥中矿泵-PS台122.016圆锥尾矿泵-PS台122.017螺旋溜槽分浆斗个118一次精选螺旋溜槽φ900  4节4头台319砂泵1PN台13.020二次精选螺旋溜槽φ900  4头4节台1    移动选矿厂工业实验、试出产及1982~1986年出产技能目标见表5。采选厂电耗:1.79~3.52千瓦·时/吨·原矿;水耗:1.5~2.0吨∕吨·原矿。 表5  移动选矿厂出产技能目标表时期精矿 产率,%档次,%收回率,%原矿精矿尾矿精矿尾矿TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2工业 实验1.6500.730.07837.204.170.0120.009584.2088.2615.8011.74试出产1.3191.010.12333.603.850.1840.013382.2177.2817.7922.721982年1.03--33.25---71.79---1983年1.11--34.72---68.17---1984年1.24--36.11---73.15---1985年1.47--37.55---78.13-―-1986年1.46--37.18---76.00---     (二)精选厂     乌场钛矿精选厂是我国规划较大,工艺流程比较完善的海边砂矿精选厂之一。该厂除出产钛精矿外还归纳收回锆英石、独居石、金红石,锡石等多种副产品。该厂因为粗精矿自给率比较高,故经济效益较好;对缺乏部分粗精矿靠收买土法出产产品弥补。     该厂精选工艺流程,选用预先摇床重选丢尾,磁选收回钛铁矿,然后电选分组,再用强磁选、电选,浮选及重选等联合工艺进行别离及提纯,归纳收回锆英石、独居石、金红石、锡石及残存的钛铁矿。该厂精选流程见图5。精选厂技能目标见表6。图5  乌场钛矿精矿厂工艺流程 表6  乌场钛矿精选厂技能目标产品钛铁矿,%锆英石,%金红石,%生居石,%项目档次TiO2收回率档次(ZrHf)O2收回率档次TiO2收回率档次TR2O3+TRO2收回率1982年50.2588.6565.3146.087.95-61.92-1983年50.3181.1965.2147.089.65-61.77-1984年50.2681.9865.1047.590.14-61.10-1985年50.4681.9265.0449.590.21-61.10-1986年50.4081.7065.1551.090.05-60.90-

钛锆矿选矿

2019-02-13 10:12:33

一、钛锆资源和产值     1.钛资源及产值     全世界已探明钛资源储量为7.1亿吨(按钛计、下同),其间钛铁矿储量为5.6亿吨,金红石储量为1.7亿吨,钛工业储量为2.7亿吨。世界钛资源按矿床类型及矿藏品种的赋存情况见表1,国外钛资源储量见表2,产值见表3。 表1 钛资源赋存情况表  矿藏别储量,%砂矿床,%脉矿床,%钛铁矿 金红石 算计92.8 7.2 100.041.4 100 45.658.6 — 54.4   表2 1980年国外钛矿储量,万t钛(括号内为所占%)  洲别国别钛铁矿金红石储量资源算计储量资源算计北美加拿大 哥斯达黎加 美国 墨西哥 算计4459(22%) — 1547(7.7%) — 60063367 91 7189 — 106477826(14%) 91 7189 — 16653— — 91 — 9118.2 — 692 264 97418.2 — 783(5%) 264 1065南美阿根廷 巴西 乌拉圭 算计— 91 — 9191 182 182 45591 273 182 546— 5460(74%) — 5460— 3640 ﹤5 3640— 9100(59%) ﹤5 9100欧洲芬兰 挪威 苏联 意大利 算计273 3640(18%) 364(1.8%) — 427791 455 1456 — 2002364 4095(7.5%) 1820 — 6279— — 146 246(3.3%) 392— — 136.0 409.5 546— — 282 655 938非洲莫桑比克 塞内加尔 南非 坦桑尼亚 埃及 上沃尔特 塞拉利昂算计①— — 3003(15%) — 91 — — — 30941183 182 10647 364 819 364 — — 136501183 182 13650(25%) 364 910 364 — — 16744— — 291 — — — 164 — 455109 9.1 27.3 — — — 1456 ﹤5 1601109 9.1 318.3 — — — 1620(10.6%) ﹤5 2056亚洲印度 印度尼西亚 马来西亚 斯里兰卡 算计①4550(22.7%) — — 91 46417280 91 91 91 764411830(21.7%) 91 91 182 12285455(6.1%) — — 18 4731092 — — 9.1 11011547(10%) — — 27.1 1574大洋洲澳大利亚 新西兰 算计1638(8.1%) — 1638819 637 14562457(4.5%) 637 3094546(7.4%) — 546145.6 — 145.6692(4.5%) — 692世界算计1974735854556017417800815425钛矿和金红石总储量储量  27164        资源量  43862        资源总量  71026钍铁矿和金红石总储量(按TiO2计)储量  45364        资源量  73250        资源总量  118613       ①算计中包含其他地区的91万t储量。[next] 表3  世界钛精矿产量表,万tTiO2计  国别金红石钛铁矿算计产值%产值%产值%加拿大 美国 巴西 南非 塞拉利昂 芬兰 挪威 印度 斯里兰卡 马来西亚 澳大利亚 其他 世界算计— — 0.0125 3.8810 5.1840 — — 0.8710 1.3300 — 26.7085 2.873 40.86— — 0.03 9.50 12.69 — — 2.13 3.26 — 65.36 7.03 100.0033.39 34.95 0.76 31.50 — 5.85 36.89 8.42 3.71 10.26 65.43 22.08 253.2413.39 13.80 0.30 12.44 — 2.31 14.57 3.32 1.46 4.05 25.84 8.72 100.0033.39 34.95 0.77 35.38 5.18 5.85 36.89 9.29 5.04 10.26 92.14 24.95 294.0911.35 11.89 0.26 12.03 1.76 1.99 12.54 3.16 1.71 3.49 31.33 8.49 100.00     2.锆资源及产值     世界锆储量首要赋存于海边砂矿矿床中,只要少部分赋存于残积砂矿和原生矿中,工业价值不大。锆资源中首要矿藏是锆英石及斜锆矿,它们多与钛铁矿、独居石、金红石、磷钇矿、锡石等矿藏共生,呈归纳性砂矿床产出。澳大利亚锆资源及产值均居首位,其次为美国、南非等国,国外锆资源见表4、产值见表5。 表4  世界各国锆英石资源即,kt锆  国名储量其他资源总计美国 加拿大 巴西 苏联 马尔加什 南非 塞拉利昂 印度 马来西亚和泰国 斯里兰卡 澳大利亚 总计3628 — 907 2721 91 5442 454 3628 91 907 7256 251252721 907 227 1814 91 2721 1361 1814 91 454 2721 149226349 907 1134 4535 182 8163 1815 5442 182 1361 9977 40047   表5  世界首要锆英石出产国产值表,t  国别1979198019811982澳大利亚 南非 美国 其他 算计447000 86000 80000 8000 621000459000 103000 80000 8000 650000420000 110000 90000 10000 630000420000 130000 90000 10000 650000     二、钛锆精矿质量标准[next]     钛铅精矿质量因资源而异,尚无世界通用标准,故各出产国所属公司或供应商均依据其资源特色及用户要求拟定各自标准。我国钛精矿国家标准见表6,锆精矿标准见表7。 表6  我国钛精矿国家标准  类别用处等级化学成份,%粒度 mmTiO2杂质含量PSCaO+MgOFe2O3砂矿钛铁矿 精矿人工金红石钛铁合金高钛渣一级品①一类 二类52 500.030 0.025— —0.5 0.5— — 二级品 三级品 四级品 五级品50 49 49 480.030 0.040 0.050 0.070— — — —0.5 0.6 0.6 0.1— — — ——钛白等用一级品②一类 二类50 50-0.020 0.020— —— —10 13 二级品一类 二类49 490.020 0.025— —— —10 13 天然红精金石矿电焊条钛金属及化合物一级品 二级品 三级品 四级品93 90 87 850.020 0.030 0.040 0.0500.02 0.03 0.04 0.05— — —  0.5 0.8 1.0 1.2砂矿 -0.18  100% 脉矿 -0.25  100%       ①TiO2﹥57%,CaO+MgO﹤0.6%,P﹤0.045%作为一级品;       ②TiO2﹥52%,Fe2O3﹤10%,P﹤0.025%作为一级品 表7  我国锆英石精矿国家标准  等级化学成份,%粒度 mm(Zr,Hf)O2杂质含量TiO2P2O5Fe2O3Al2O3SiO2特级品 一级品 二级品 三级品 四级品 五级品65.50 65.00 65.00 63.00 60.00 55.000.3 0.5 1.0 2.5 3.5 8.00.20 0.25 0.35 0.50 0.80 1.500.10 0.25 0.30 0.50 0.80 1.500.8 0.8 0.8 1.0 1.2 1.534 34 34 33 32 31-0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4     三、钛锆矿的选矿办法     钛锆矿的选矿所选用的选矿办法及工艺流程取决于矿床类型、矿石性质及矿藏组成等要素。鉴于钛原生矿(脉矿)矿石性质比较附近,意图矿藏品种比较简略,所选用的选矿办法及工艺流程共性较强;而钛砂矿和锆砂矿矿床中的钛、锆矿藏多与独居石、磷钇矿、锡石及贵金属等共生,呈归纳性砂矿床产出,所以,钛、锆砂矿的选矿从粗选至精选多归入一起的选矿工艺流程中进行。基此在本节中对钛、锆矿的选矿分为钛原生矿(脉矿)选矿及钛、锆砂矿选矿两部分叙说。     1.钛原生矿(脉矿)的选矿     现在工业上运用的钛原生矿(脉矿)均系含钛的复合铁矿。为运用其间的钛资源,依矿石性质而异,整个选矿进程可分预选、选铁及选钛三个阶段。其间选钛部分又可分为粗选及精选两个阶段进行。[next]     (1)预选     有的钛脉矿矿石,在破碎到必定程度的粗粒状态下即有适当数量的脉石到达根本单体解离,这些粗粒单体脉石可选用预选作业将其丢掉,到达添加选厂处理才能及进步当选档次的意图。预选作业可依据矿石性质在磨矿作业前的粗、中、细碎作业的适合阶段进行。预选常用办法为磁选及重选两种。     (2)选铁     含钛复合铁矿,现在工业上运用的首要意图是取得供炼铁用的铁精矿;关于含钒高的矿石则是取得供炼铁及提钒的钒铁精矿。选铁选用简略有用的磁选法进行。当选矿石经破碎(或先经预选)及磨矿,使其到达可选的单体解离度后,选用鼓式、带式弱磁场湿式磁选机选出铁精矿或钒铁精矿,磁选尾矿即为归纳收回钛的质料。     有的矿石铁、钛矿藏嵌布细密,选用单一选矿办法难以取得独自的精矿,则只经重选丢掉尾矿,将所取得的铁、钛混合精矿,直接进行焙烧及熔炼,出产出高纯生铁及钛渣产品。     (3)选钛     钛脉矿中钛的收回是在选出铁精矿后的磁选尾矿中进行。选钛选用的办法有重选、磁选、电选及浮选法,依矿石性质而异,选用适合的选矿办法组成不同的工艺流程进行选别。现在工业上所选用的选矿工艺流程有以下几品种型:     重选—电选工艺流程     重选—电选工艺流程特色是选用重选法粗选,电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机(包含螺旋溜),其次为摇床。选用圆锥选矿机重选,现在已进行到工业实验阶段,但至今没有正式用于出产。在重选粗选阶段意图是丢掉低密度脉石,取得供电选用的粗精矿。     电选选用的设备为辊式电选机,其意图是将重选粗精矿进一步富集,使产品到达终究精矿标准。关于含硫矿石,在粗、精选工艺之间一般选用浮选法作为脱除硫化矿的辅佐工艺。     重选—磁选—浮选工艺流程     重选—磁选—浮选工艺流程特色是对进入钛选其他原矿,首要分级,粗粒级选用重选粗选,磁选精选,细粒级选用浮选。重选选用摇床,磁选选用干式磁选机进行。浮选给矿粒度一般为-0.074毫米,所用浮选剂有硫酸、、油酸、柴油及等。     单—浮选工艺流程     单—浮选法是选别细粒嵌布钛脉矿比较有用的选矿办法。单一浮选工艺简略,操作办理便利,但由于药剂耗费会添加本钱,一起存在尾矿排放所带来的环境保护问题,所以现在工业运用尚不广泛。     钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Etoxolp-19等。为进步浮选作用,对当选矿与浮选剂在浮选前进行高浓度长期拌和具有必定作用。     2.钛锆砂矿的选矿     钛锆砂矿首要矿床类型为海边砂矿,其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿在天然条件下经风化、破碎、富集生成。具有易采、易选、出产本钱低,产品质量好及伴生矿藏品种多,归纳收回价值大等长处,是比较抱负的矿产资源之一。钛铅砂矿是现在世界上钛铁矿、金红石、锆英石及独居石等矿产品的首要来历。     钛、锆砂矿除少数矿体上部有覆盖层需经剥离外,一般不需剥离即可选用千采或船采机械进行挖掘。干采机械有:推土机、铲运机、装载机及斗轮挖掘机等;船采所用采船有链斗式、搅吸式及斗轮式三种。采出矿石经皮带运输机或砂泵管道运送至粗选厂。钛、锆砂矿选厂分粗选及精选两个阶段进行。     (1)粗选     送至粗选厂的矿石,首要通过除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等必要的预备作业,然后给入粗选流程进行选别。     粗选的意图是将当选矿石按矿藏密度不同进行别离,丢掉低密度脉石矿藏尾矿,取得重矿藏含量达90%左右的重矿藏混合精矿,作为精选厂给料。     粗选厂一般与采矿作业纳为一体,组成采选厂。为习惯砂矿床特征,一般粗选厂均建为移动式,移动方法有水上浮船及陆地轨迹、履带、托板及定时拆迁等方法。     钛、锆砂矿粗选一般选用处理量大,收回率高又便于移动式选厂运用的设备,较遍及的是圆锥选矿机及螺旋选矿机,少数选用摇床。上述设备有单一运用的,也有合作运用的:单一圆锥选矿机首要用于规划大或原矿中重矿藏含量高的粗选厂;大都厂选用以圆锥选矿机粗选,螺旋选矿机再精选;一些规划较小的选矿厂,往往选用单一的螺旋选矿机粗选。[next]     (2)精选     钛、锆砂矿多系含有几种有价矿藏的归纳性矿床,精选的意图是将粗精矿中有收回价值的矿藏进行有用的别离及提纯,到达各自的精矿质量要求,使之成为产品精矿。     精选厂一般建成固定式。粗精矿选用轿车、火车或管道运送等方法运输到精选厂处理。精选作业分为湿式及干式两个阶段,以干法作业为主。依据粗精矿的性质,在精选工艺的前段一般选用部分湿法作业。有时在精选进程中还存在干法、湿法替换的进程,不过从能源耗费及简化工艺流程视点考虑,在或许条件下力求削减这一进程。     精选厂的湿法作业品种有:选用摇床或螺旋选矿机重选,进一步丢掉残存在粗精矿中的密度小的脉石矿藏,关于含盐份的粗精矿,一起具有清洗盐份的作用;选用湿式磁选法预先选出部分易选钛精矿,削减干选当选矿量;在粗精矿中参加、、稀、焦亚等某种药剂进行高浓度拌和,到达铲除矿藏表面污染,进步精选作用的意图;选用浮选法进行锆英石、独居石产品的精选。     干式精选是按产品中各矿藏间的磁性、导电性、密度等差异进行分选。依粗精矿组成及性质而异,干选工艺流程的结构改变较大。关于矿藏组成比较复杂,归纳收回矿藏品种较多的粗精矿的干选,流程比较复杂,作业较多,流程结构改变也较大;关于矿藏组成简略的粗精矿,干选流程则很简略。     磁选是选用不同类型及场强的磁选机,比照磁化系数不同的矿藏间的分选,常用的磁选设备有:盘式(单盘、双盘、三盘)、穿插带式、辊式、对极式等磁选机,在干选流程中一般是首要选用弱磁选分选出强磁性矿藏——磁铁矿,然后选用中磁场选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿产品。强磁选则用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿藏锆英石、金红石、白钛石等的别离。     电选是运用粗精矿中矿藏间导电性的差异进行分选。所用电选机有辊式、板式、筛板式三种。电选在粗精矿干选流程中常用于导体与非导体矿藏间的分组;金红石与锆英石的别离;难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿藏的精选。     在出产实践中,有时采纳改变磁场及电场强度等操作条件,使电、磁选作业替换进行,以增进分选作用。

钛矿的选矿

2019-02-13 10:12:44

一般以为,岩矿和砂矿到达下列含量,才具有工业挖掘价值:岩矿的钛铁矿TiO2含量在10%~40%之间,或金红石TiO2含量在3%以上;砂矿含钛铁矿在15kg/m3以上,或金红石在2kg/3以上;某些伴生有多种有价值成分的共生矿,即便TiO2档次低一些,也可归纳考虑加以挖掘。     钛铁矿一般都稠浊有不少废砂石和复合其他矿藏,其TiO2档次较低。选矿就是依据这些矿藏不同的组成和不同的物理化学性质,选用不同的选矿办法,将钛铁矿与它们别离,以进步TiO2档次。因为钛铁矿常与许多矿藏伴生在一起,只用单一的选矿手法,很难选得TiO2档次高而杂质少的钛铁精矿。要进步TiO2档次,有必要依据不同的矿种,选用分段办法重复地选用不同的选矿办法组合加以选别,才干到达抱负的作用。     一、岩矿的选矿     岩矿主要是含钛复合铁矿,其结构细密,难采难选。一般选矿流程可分为以下几个阶段。     1.预 选      将挖掘得的岩矿,选丢掉部分尾砂,以进步选矿才能,进步当选档次和降低本钱,预选常用磁滑轮磁选、重介质旋流器及粗粒跳等法。     2.选 铁     经过选别含钛复合铁矿选铁,可以获得供炼铁用的铁精矿或钒铁精矿,而且可使大部分铁与钛别离。选铁常用磁选法。     3.选 钛     将选铁后的尾矿,经过多段破碎和筛分,依据各种矿源成分不同,选用重选、磁选、电选和少、浮选等各种办法,进步钛矿的TiO2档次。     二、砂矿的选矿     因为钛铁矿的物理化学性质安稳,相对密度较大,在多雨区域可以在冲刷、转移、水力分选的过程中堆积下来,富集在地表与河槽中,或被洪水冲至河流出口处、近海处堆积下来。所以钛铁矿广泛地产于海边砂矿、河槽砂矿、冲积砂矿、残坡砂矿和低谷砂矿中。     在河槽上的,常运用链斗式或搅吸式或斗轮式运送器将砂矿送至采矿船再处理。     在沙滩上的,常运用推土机、铲运机、装载机、斗轮挖掘机经皮带运输机或砂泵管道送到粗选厂。     采得的砂矿先经除渣、筛分、分级、脱泥和浓缩后进行粗选。云南矿还经湿辗。     粗选是依据矿藏的密度不同进行别离,丢掉密度小的脉石尾矿,获取密度大的重矿藏约90%,常用圆锥选矿机和螺旋选矿机,粗选厂都是移动式的,常与采矿结合在一起。     精选是选进行湿法的重选、湿法磁选和浮选,再进行干法的磁选、电选和重力别离等。[next]     三、常用的选矿办法     1.用手选矿的原理是依据不同矿藏的外形特征如顔色、光泽、粒度和晶型等不同,用目测手拣的办法将稠浊的杂质别离,开始将石英等脉石除掉,这是一种原始而简略的选矿办法以。适用于钛铁矿的粗选。     2.重力选 重力选亦属粗选,用于粗选的筛分。因为钛铁矿和其他杂质矿藏相对密度不同,在一种运动着的介质中,沉降速度的不同,使矿粒和杂质别离。含钛矿藏的相对密度大于4,选用重力选法可将大部分相对密度小于3的长石、石英等脉石矿藏除掉。钛铁矿的密度比少土大,选用流水冲刷,相对密度小的沙土就随水而流走,最终选分出密度较大的钛铁矿砂。可是经过重力选后的钛铁矿仍含有与钛铁矿相对密度附近的锆英石、独居石、金红石、白钛石、锡石、磁铁矿和铬铁矿等矿藏及一些脉石。大规模的重力选,可选用溜槽、筛选机、螺旋选矿机和摇床等。如选用洗矿、筛分和脱泥后再进行重力选,则可用螺旋机。筛分介质通常是水和空气。     3.浮  选     浮选是运用各种矿藏表面的化学或物理性质的不同,参加某些能发泡的浮选药剂,使其发生许多泡沫,因为不同矿藏在空气和水的界面上的浸湿度不同,发生有挑选的吸附,某种成分便随泡沫浮起而漂出,其他成分则沉积下来,而得以别离。在钛铁矿砂浮洗时,常用的浮选剂有硫酸化皂、邃古油、十二酸钠、水玻璃、、钠和烷基磺酸钠等。浮选设备有成套的标准设备。该法作用虽好。但本钱高,浮选剂的挑选和分配较杂乱,废水排放较难处理。     4.磁 选     磁选归于钛铁矿的精选。它是运用各种矿藏导磁率的不同,使它们经过一个磁场,因为对磁场的反响不同,导磁率高的被磁盘吸起,再失磁就掉下,集料漏斗将其搜集,导磁率低的不被吸起,留在原下或随转动着的皮带,作为尾矿带出去而得以别离。钛铁矿是能被磁铁招引而自身不能吸铁,可磁化又可去磁的顺磁性矿藏,其磁性属中性和弱磁性。矿藏的磁性由强到弱改变的次序是:磁铁矿>钛铁矿>赤铁矿>石榴石>黑云母>独居石。而锆英石和金红石为非磁性矿藏。将粗矿经过单盘式或三盘式的干式磁选机,弱磁性的石榴石、独居石和非磁性的锆英石、金红石和脉石等就经过皮带别离出去。从钛铁矿选矿的实例得知,经几回磁选的钛铁矿砂其矿藏组成仍十分杂乱,仍含有较多的非钛矿藏。磁场的强度、电流巨细和温度凹凸对磁选的作用影响较大。此法对钛铁矿的选矿用得许多,为了确保矿的纯度,尽可能地除掉非钛矿藏,以利于出产的顺利进行。常常是将购进来的杂矿,在雷蒙磨磨矿前,先经一次磁选再进行破坏。     5.电 选电选也归于钛铁矿的精选,在选用其他办法达平到分选要求时而运用。选用这种静电选,一般能得到较好的作用。电选是依据矿藏在高压电场内电性的不同,而将不同矿藏进行选分的一种分法。运用两种矿藏的整流性不同,或它们的分选电位差值 超越3800V时,用静电选矿机选分。常用的有静电进矿机和电晕选矿机等。北海选矿厂精选工艺流程如下图所示。

铌钙矿浮选的研究

2019-02-21 12:00:34

铌钙矿浮选的研讨 H·任  等 摘 要   研讨了不同捕收剂对组成铌钙矿浮选的影响。这些捕收剂包含苄基胂酸、a-乙烯、双、环烷基羟肟酸和烷基羟肟酸。实验成果标明,双是浮选铌钙矿的一种有用选择性捕收剂。在双浓度为20mg/L和pH2.5~5.0的条件下,铌钙矿的浮选收回率为83.27%~85.10%。用红外吸收光谱(IAS)和X射线光电子能谱(XPS)分析了双与铌钙矿之间的相互效果。X射线光电子能谱成果证明经双处理后的铌钙矿的P2p结合能偏移3.85eV,由此可知,双化学吸附在铌钙矿表面上。 要害词   吸附 双 铌钙矿 浮选 IAS XPS 引 言     地球上共有130多种含铌矿藏,但只要几种铌矿藏能被工业运用,其间之一是铌钙矿,其化学式为(Ca,Ce,Na)(Nb,Ta,Ti)2(O,OH,F)6。铌是合金的一种重要成分,也被广泛地用于化学产品制作中。最具有工业价值的铌资源为巴西的黄绿石矿床,它是国际上最著名的铌矿资源。我国北部白云鄂博的多金属矿床(其间包含稀土、铌、铁和萤石)中铌矿资源储量居国际第二位。     浮选是一种有用的经济矿藏加工办法,并广泛地用于分选含铌矿藏。其它办法(如重选和磁选)也用于从连生的脉石矿藏中分选铌钙矿。但是,这些办法所得的收回率和精矿档次都难以令人满意。     近来针对含铌矿藏的高选择性捕收剂做了很多的研讨作业。介绍了几种新式捕收剂的浮选特性,引荐双衍生物的有机磷化合物作为锡石、萤石和磷钙土的浮选捕收剂。实验标明,它们在从杂乱的矿藏组合中别离这些矿藏具有很高的选择性。一系列的鳌合捕收剂(例如羟肟酸)已广泛地用于稀土矿的浮选中。在选择性浮选细粒浸染的锡石杂乱矿时,乙烯磷酸是一种有用的捕收剂。     本研讨运用了各种捕收剂对组成的铌钙矿进行浮选实验,并对实验成果进行了比较。用红外吸收光谱(IAS)和X射线光电子能谱(XPS)研讨了铌钙矿的浮选机理。由 IAS和XPS的实验数据断定了双在铌钙矿上的化学吸附机理。 1、试 验 1.1 铌钙矿的制备 从自然界中是难以获得实验所需的高纯铌钙矿。能够运用高温组成和氧化焙烧的办法来制取高纯铌钙矿。组成的铌钙矿是无色通明晶体或白色粉末。晶体粉末的X射线衍射光谱(XRD)以及衍射强度(I)和晶面间隔(d)等相关数据别离见图1和表1。   图1   组成的铌钙矿的X射线衍射光谱   表1   组成的铌钙矿X射线衍射数据  序号丈量数据标准数据dr(A)I/I0dr(A)I/I017.506217.4704025.38185.3402033.770273.9506043.440113.4282053.0601003.04910062.879102.8633072.68862.6811082.61292.6062092.57462.56410102.52082.51030112.498122.49830122.31632.30610132.25062.24220142.09152.09020151.76871.76850       XRD成果标明,一切的衍射峰是由CaNb2O6发生的。在试样中没有勘探到杂质。化学分析标明组成的铌钙矿中Nb2O5含量为82.15%。由于铌钙矿中Nb2O5含量理论值为82.58%,所以组成的试样纯度为99.48%。 1.2 脉石矿藏的制备     褐铁矿、霞石和白云石是与铌钙矿共生的首要脉石矿藏。这些脉石矿藏的制备关于研讨铌钙矿在脉石存在时的浮选性是有必要的。不同矿藏的提纯进程和它们的首要物理特性如表2所示。   表2   提纯与铌钙矿共生的脉石矿藏的办法及其密度和纯度  矿藏称号产地提纯办法密度/g·cm-3纯度/%褐铁矿我国安微铜官山碎矿、手选和瓷球机磨矿和筛分4.03495.8霞石我国内蒙古白云鄂博碎矿、手选、瓷球机磨矿和筛分3.55295.0白云石我国湖南莱阳摇床重选、湿式强磁选和筛分2.84398.2   1.3 药 剂     胂酸、和烷基羟肟酸被认为是铌钙矿的特效捕收剂。此项研讨中运用了苄基胂酸、a-乙烯、双、环烷基羟肟酸和烷基羟肟酸作为捕收剂。 1.4 浮选实验     本实验研讨运用70mL的XFGC-80型浮选槽进行浮选实验;矿浆温度控制在25℃到30℃之间;叶轮旋转速度固定在2000r/min。捕收剂品种、矿浆pH值和药剂用量是矿藏浮选实验的要害参数,实验中研讨了它们对铌钙矿浮选的影响。 1.5  IAS和XPS分析     运用带有MCT(镉碲化物)勘探器的JEOLJIR5500型富里叶改换红外光谱仪进行红外吸收光谱丈量。在波数为400~4000cm-1的范围内用萤石红外样品室对经和未经双处理过的铌钙矿样品摄取了差示红外光谱。     运用带有AIKa1.2放射源作为激发源(hr=1486.6eV)的Vacuum Generator Escalab MK II型光谱仪进行X射线光电子能谱研讨。电子分析仪在固定的2.0eV经过能量的传输形式下作业。一切的测验实验都是在分析室真空度低于10.10-8Pa下进行测定。 用于IAS和XPS分析的实验样品为经和未经双处理过的两种粒状铌钙矿。未经处理过的实验样品经拌和磨磨至2 Km,然后缩分1.0g样品进行分析。处理过的铌钙矿样品的制备进程如下:     1)用拌和磨将铌钙矿磨至2μm,以便增加其比表面积,使更多的双吸附在铌钙矿表面上。     2)用200 mL的烧杯制造150 mL 1%浓度的双,pH值为5.0。     3)增加2.0g磨细的铌钙矿至烧杯中,然后将矿浆在大约25℃,pH5.0的条件下拌和2 h。     4)用离心过滤机将矿浆进行固液别离。     5)别离出的固体用去离子水在pH5.0条件下洗刷,重复5次,以便削减液体中溶解的药剂浓度。     6)固体样品在30℃时进行烘干,并坚持枯燥,以便分析。[next] 2 成果与评论 2.1 浮选实验     用单矿藏浮选实验,研讨了各种捕收剂对铌钙矿浮选的选择性和捕收才能。5种不同捕收剂在不同pH值条件下对4种矿藏浮选的收回率如图2所示。显着,在用苄基胂酸作捕收剂时这些矿藏的可浮性比较差,在苄基胂酸浓度为216mg/L时铌钙矿的最大收回率大约为50%,合适浮选的pH值区间很窄。由图2能够看出,环烷基羟肟酸在较宽的pH值条件下对4种矿藏有很强的捕收力,但选择性差。在弱酸性、中性和弱碱性条件下,烷基羟肟酸(C7-9)和环烷基羟肟酸有类似的捕收效果。a-乙烯在酸性条件下有较好的选择性,但药剂用量大。运用这些捕收剂不能有用地别离铌钙矿与脉石矿藏。双对这些矿藏有较好地选择性。用双作捕收剂,在pH2.5~5.0时铌钙矿有很好的选择性。当pH值高于5.0或小于2.5时,它的可浮性下降很快。当pH值在2.0~11.0之间霞石很难浮。在pH 6.0时白云石的可浮性到达最大值,pH值低于5.0时它的可浮性十分低。当双作捕收剂时,在pH值2.0~4.0条件下,铌钙矿与褐铁矿的可浮性有很大的差异。显着,不同捕收剂的选择性以下列次序顺次下降:双>苄基胂酸>a-乙烯>烷基羟肟酸(C7-9)>环烷基羟肟酸。这些成果与郑等人的成果是十分共同的。任等人调查发现,在双浓度为75mg/L时,双对黑金红石((Ti,Nb,Fe)3O6)显现出杰出的捕收效果。在pH2.0~4.0时黑金红石的收回率为90.87%~91.70%。陈等人发现在酸性条件下双是铌铁矿((Fe, Mn) Nb2O6)的有用捕收剂。在双浓度为140mg/L、pH值低5.0时铌铁矿的收回率为84.24%~91.17%。这些成果标明,双及其衍生物是含铌矿藏的有用捕收剂。在最佳pH值条件下不同的捕收剂用量对铌钙矿收回率的影响如图3所示。由此可知,不同捕收剂的捕收才能的次序为:环烷基羟肟酸>烷基羟肟酸(C7-9)>双>a乙烯>苄基胂酸。   图2   不同捕收剂浮选时不同矿藏收回率与pH值联系 (A)苄基胂酸(216 mg/L);(B)环烷基羟肟酸(8 mg/L); (C)烷基羟肟酸(10 mg/L)(D)a-乙烯(184 mg/1) (E)双(20 mg/L) ◆-铌钙矿;■-褐铁矿;▲-霞石;●-白云石   图3   在它们的最佳pH条件下捕收剂的用量 对铌钙矿浮选收回率的影晌 口-环烷羟肟酸(pH 7.0);○-C7~9烷基羟肟酸(pH 6.0); △-双(pH 5.0);△-a-乙烯(pH 5.0); +-苄基胂酸(pH 5.0) 2.2 理论研讨     为了更好地了解用双浮选铌钙矿的基本原理,用 IAS和 XPS对经1%的双溶液处理2h的铌钙矿样品进行了特性分析。 2.2.1  IAS分析     药剂的吸附特性和官能团的键合原子能够经过IAS进行辨别。双、铌钙矿和经双处理过的铌钙矿的IAS光谱如图4所示。用经和未经双处理过的铌钙矿的红外差示光谱如图5所示。由图4能够清楚地看出,经双处理过的铌钙矿有4个特征吸收峰呈现,这与甲基和亚甲基别离在波数为1465、2854、2925和2957cm-1的振荡有关。在图5差示光谱中,与—P—O—和—P=O—官能团振荡有关的波数别离为1178、1142、1087和934cm-1处的吸收峰不显着。由于双的—P—O—特征峰在波数1062cm-1处,因而峰方位显着偏移至1087cm-1,这标明双吸附在铌钙矿表面上。陈等人报道,当用双作捕收剂浮选铌铁矿时,—P—O—特征峰从 1062cm-1偏移至 1049cm-1处。他们的数据标明,双吸附在铌铁矿的表面上,但峰方位偏移的不象铌钙矿那么显着。[next]   图4   双(上)、铌钙矿(中)和经双处理过 的铌钙矿(下)的IAS光谱   图5   经和未经双处理的铌钙矿的差示红外光谱   2.2.2  XPS分析     用单色软X射线照耀样品,使电射出去,以进行XPS分析。由光电强度决议电子的相对浓度。由XPS的强度可辨别不同的化学状况,这关于研讨吸附组分、氧化/腐蚀产品和薄膜的生长进程都是有用的。     双是由磷、碳、氢和氧组成的。既不能将氧也不能将碳作为双存在的依据,这是由于矿藏表面或许存在碳污染和矿藏自身含有氧。XPS勘探不到氢,由于氢没有内层电子。因而,磷是双的最好标志元素。     图6展现了经和未经双处理的铌钙矿的整个XPS光谱。在未经处理过的铌钙矿光谱中,有矿藏自身的铌、氧和钙谱峰,还有外来的碳谱峰。经双处理过的铌钙矿光谱的特点是,呈现了谱峰,C1s谱峰增强,而其它谱峰却稍微下降。经和未经双处理的铌钙矿表面的相对原子浓度如表3所示。双处理过的铌钙矿的P/Nb的浓度从0.01增加到0.96,C/Nb的浓度从3.06增加到12.30。这些成果标明,经双处理后的铌钙矿表面上的磷和碳的浓度明显增大。   图6   未经(上图)和经(下图)双处理的 铌钙矿的整个XPS光谱   表3   铌钙矿表面的相对原子浓度  试  样Ca/NbP/NbC/NbO/Nb未处理的铌钙矿0.470.013.063.57处理过的铌钙矿0.680.9612.306.02       药剂吸附对P2p峰的影响如图7所示。双的P2p峰坐落132.95eV处,而经双处理过的铌钙矿的P2p峰坐落136.80eV处,相差3.85eV。经双处理后的其它矿藏也得到了类似的成果。任等人和陈等人报道,经双处理后黑金红石的P2p峰的结合能改变值为0.45eV,铌铁矿的P2p峰的结合能改变值为2.85eV。从图7能够看 ,经双处理后,铌钙矿的峰方位改变了,发生了磷的化学置换反响。由此能够得出以下定论,双化学吸附在铌钙矿表面上,增加了磷原子浓度。   图7   双(上图)和经双处理过的铌钙矿(下)的峰   3、结 论     依据以上成果和评论,可得到以下定论:     1)环烷基羟肟酸对铌钙矿有较高的浮选收回率。不同捕收剂对铌钙矿的浮选收回次序为:环烷基羟肟酸>烷基羟肟酸(C7-9)>双>a-乙烯>苄基胂酸。     2)双是铌钙矿选择性最好的捕收剂。不同捕收剂对铌钙矿的浮选的选择性次序为:双>苄基胂酸>a-乙烯>烷基羟肟酸(C7-9)>环烷基羟肟酸。     3)双浓度为20 mg/L,pH值为2.5~5.0时,铌钙矿的浮选收回率为83.27%~85.10%。     4)IAS分析成果标明,双在铌钙矿表面上吸附的—P=O和—P—O—特征峰对应的波数为1178、1142、1087和934cm-1。     5)由XPS分析成果能够得出,双化学吸附在铌钙矿表面上,而且双的P2p的结合能偏移3.85eV。

光伏太阳能用铝型材的生产工艺与技术

2018-12-28 11:21:22

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