【摘要】光伏太陽(yáng)能鋁合金型材作為邊框?qū)﹄婈?yáng)能電池板起支撐作用，對(duì)力學(xué)性能、幾何尺寸、表面質(zhì)量、腐蝕性能有極其嚴(yán)格的質(zhì)量要求。本文從合金成分、擠壓工藝、表面處理、包裝各環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹。重點(diǎn)著重于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指導(dǎo)，對(duì)理論原理不作表述。

【關(guān)鍵詞】光伏太陽(yáng)能鋁型材合金成分、力學(xué)性能、幾何尺寸、擠壓工藝、氧化膜、封孔質(zhì)量、覆蓋膜質(zhì)量檢測(cè)。

    一、光伏太陽(yáng)能鋁合金型材的發(fā)展前景

    當(dāng)電子、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí)，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”。開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。

    中國(guó)對(duì)光伏太陽(yáng)能電池的研究起步于1958年，目前，中國(guó)已成為全球主要的光付太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)。2007年全國(guó)太陽(yáng)能電池/模組產(chǎn)量為1188MW，2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高，達(dá)到2000MW，2009年中國(guó)太陽(yáng)能電池/模組制造商的產(chǎn)量較2008年倍增，達(dá)到8000MW，2010年世界光伏太陽(yáng)能電池/模組的產(chǎn)量將達(dá)到15000MW，其中80%的產(chǎn)量由中國(guó)制造。^①

    光伏太陽(yáng)能鋁合金型材主要用在光伏太陽(yáng)能電池板上作為其他邊框并起受力支撐作用。光伏電陽(yáng)能發(fā)電作為可再生、環(huán)保能源，在國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)政策的推動(dòng)下，正迎來(lái)了發(fā)展高峰期，中國(guó)已成為世界第一大太陽(yáng)電池/模組生產(chǎn)國(guó)。而鋁合金邊框型材，更是占據(jù)世界第一供應(yīng)大國(guó)的地位，歐美、日本等國(guó)的光伏太陽(yáng)能鋁合金型材，基本上都是從中國(guó)進(jìn)口。按光伏太陽(yáng)能電池/模組的生產(chǎn)量推算，2009年一年需用鋁合金型材80萬(wàn)噸，2010年的光伏太陽(yáng)能鋁合金型材產(chǎn)量將達(dá)到160萬(wàn)噸，其中40%制作成邊框直接出口到歐美、日本等國(guó)。2010年全國(guó)預(yù)測(cè)鋁合金型材出口1700萬(wàn)噸^②，僅光伏太陽(yáng)能鋁合金型材一項(xiàng)就將占到總數(shù)的近1%，市場(chǎng)前景可想而知。

    二、光伏太陽(yáng)能鋁合金型材的生產(chǎn)工藝及質(zhì)量要求

    光伏太陽(yáng)能鋁合金作為光伏太陽(yáng)能的重要附件因長(zhǎng)期暴露在野外，其使用壽命在15年以上，對(duì)其表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，特別是耐腐蝕性能的要求更嚴(yán)，型材在組裝時(shí)，采用全自動(dòng)機(jī)械化，所以對(duì)幾何尺寸的要求特別嚴(yán)。目前客戶一般采用GB5237、JISH4100、EN755.2、ENI2020.2、JISH8602等標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。我國(guó)2008年由江陰東華鋁材科技有限公司作為主要起草單位，起草的《鋁合金光伏太陽(yáng)能型材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)入審訂階段，雖然沒(méi)有頒布實(shí)施，但我個(gè)人認(rèn)為，有一些條款，不妨用來(lái)指導(dǎo)我們的生產(chǎn)還是有一定的意義的，本文在下面有些引用，請(qǐng)讀者諒解。

    1、質(zhì)量要求及型材形狀

    （1）客戶質(zhì)量要求

    A、幾何尺寸嚴(yán)格按圖紙要求，未注尺寸按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB523或GB/T6892超高精級(jí)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。

    B、表面光滑不得有模具紋和焊合線、黑線、白線。

    C、韋氏硬度10HW以上，部分客戶要求14HW以上。

    D、表面噴砂氧化，氧化膜≥15μm，顏色一致，亮度好。

    F、表面A、B、C面要求不允許劃傷、磕碰。

    E、貼膜要求盡量減少氣泡，貼膜不準(zhǔn)偏，不粘膜不脫落。

（2）型材形狀，見(jiàn)圖1

    2、化學(xué)成分的確定

    鋁合金太陽(yáng)能型材作為光伏太陽(yáng)能電池板的邊框，起支撐電池板的作用，力學(xué)性能要求比一般的建筑鋁合金型材、裝飾用鋁合金型材、工業(yè)鋁合金型材的力學(xué)性能要求更嚴(yán)。GB/T6892-2000、GB5237-2008，對(duì)6063合金、6060合金的力學(xué)性能規(guī)定見(jiàn)表1。

表1  型材的室溫縱向力學(xué)性能

    按照表1所列標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能指標(biāo)，6060T66、6063T66、6063AT6、6R63T5幾個(gè)合金牌號(hào)都可滿足韋氏硬度10HW、14HW的要求。化學(xué)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2  鋁及鋁合金的化學(xué)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%

    某公司最先生產(chǎn)鋁合金光伏太陽(yáng)能型材時(shí)，一味強(qiáng)調(diào)型材的力學(xué)性能，化學(xué)萬(wàn)分選擇6063合金，內(nèi)挖標(biāo)準(zhǔn)如表3

表3  某公司化學(xué)成分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%

    按表3內(nèi)挖標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的型材、韋氏硬度達(dá)到12HW-14HW，但難擠壓，成品率低，陽(yáng)極氧化后因黑線報(bào)廢型材達(dá)20%左右，總成品率不到50%，顯然是不滿足生產(chǎn)需要。

    為了提高成品率，提高單位產(chǎn)量，只有通過(guò)改善鑄錠的晶粒組織，添加稀土元素、調(diào)整合金元素Si、Mg、Cu含量），以及選擇合理的時(shí)效制度四種途徑來(lái)解決即要達(dá)到客戶要求的力學(xué)性能，又便于擠壓，氧化生產(chǎn)。

    對(duì)于6063合金，合理調(diào)整Si、Mg元素的質(zhì)量比例有助于提高材料的綜合性能，Si元素適當(dāng)過(guò)剩對(duì)晶粒細(xì)化，改善合金強(qiáng)度有益。實(shí)踐證明：6063合金要想兼顧表面質(zhì)量、力學(xué)性能、擠壓性能、合金中降低Fe的含量，減少合金中含F(xiàn)e相AlgFe₂Si₂、Al₂Fe₃Si提高擠壓材表面質(zhì)量。為使合金易于擠壓同等水平的情況下，降低Mg的含量，比降低Si的含量更有效，為保證型材的力學(xué)性能，使合金的Si過(guò)剩≤0.25%，形成較多的單晶Si，強(qiáng)度要大于強(qiáng)化相Mg₂Si的硬度。

    合金中Mg含量過(guò)高，擠壓表面麻面、白點(diǎn)較多，不利于擠壓，Si含量過(guò)高，型材表面易不規(guī)則地出現(xiàn)拖傷，并且一旦模具設(shè)計(jì)有一丁點(diǎn)缺陷，就容易產(chǎn)生黑線。

    由于光伏太陽(yáng)能鋁合金型材的表面質(zhì)量要求較嚴(yán)，為了減輕表面處理工序的壓力，同時(shí)也為了保證型材的力學(xué)性能，在調(diào)整合金元素時(shí)，適當(dāng)提高Cu元素的下限也是必要的。下面是某公司通過(guò)反復(fù)摸索，較為成熟的生產(chǎn)光伏太陽(yáng)能鋁合金型材的化學(xué)成分內(nèi)挖標(biāo)準(zhǔn)。

表4  某公司化學(xué)成分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%

    按照表4內(nèi)挖標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的型材韋氏硬度都在10HW—12HW之間，符合客戶的一般力學(xué)性能要求，且易擠壓，黑線明顯減少，陽(yáng)極氧化后表面顏色光亮，成品率高，綜合成品率達(dá)到84%以上。

    對(duì)于客戶（例：日本客戶）的特殊力學(xué)性能要求，韋氏硬度要求14HW以上的鋁合金光伏太陽(yáng)能型材，對(duì)合金元素的調(diào)整就要重新考慮了。前面已經(jīng)講到添加稀土元素，改善鑄態(tài)組織也能提高力學(xué)性能。在Al-Mg-Si系合金中加入適當(dāng)稀土（在0.18%～0.26%范圍內(nèi)最佳），經(jīng)過(guò)細(xì)化處理后的鑄錠，晶粒細(xì)化均勻，鑄態(tài)組織得到明顯改善，加工性能提高，擠壓力降低，擠壓速度提高。力學(xué)性能可以提高6%左右，而且有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，使鋁合金型材更加經(jīng)久耐用^⑤。下面是某公司為生產(chǎn)高強(qiáng)度光伏太陽(yáng)能鋁合金型材的化學(xué)成分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%。

表5  某公司化學(xué)成分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%

    按表5化學(xué)成分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，鑄錠的晶粒度達(dá)到一級(jí)，擠壓型材的韋氏硬度達(dá)到14HW以上，擠壓成品率達(dá)到84%以上，氧化成品率達(dá)到98%以上，退貨率控制在1%之內(nèi)。

    3、熔鑄工序生產(chǎn)工藝要求

    鋁錠投爐前必須對(duì)爐底進(jìn)行徹底清理，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有清爐（原則上超過(guò)15～20爐必須清爐）的爐頂爐壁必須清理干凈，嚴(yán)防爐渣因高溫熔解在鋁液內(nèi)，生成Si₂Fe、Si₃Fe₅等針狀形物資。盡量不要添加外購(gòu)不明廢料，以本廠產(chǎn)生的幾何廢料為主，陽(yáng)極氧化廢料的添加量不要超過(guò)廢料投入量的5%，熔煉溫度760℃±10℃，兩次以上排氣精煉，靜置時(shí)間不得超過(guò)30min，合金元素添加順序：Si、Cu、Mg最后稀土細(xì)化劑，鑄造溫度（盤(pán)內(nèi)）690℃－710℃，冷卻水壓力不得低于0.8Pma鑄錠晶粒度要求一級(jí)，鑄錠表面質(zhì)量必須符合《YS417變形鋁及鋁合金鑄錠及其加工產(chǎn)品缺陷》的標(biāo)準(zhǔn)。

    4、擠壓工序操作工藝要點(diǎn)

    擠壓生產(chǎn)光伏太陽(yáng)能鋁合金型材，是整個(gè)生產(chǎn)工序中最簡(jiǎn)單的一環(huán)，主要控制三溫，速度及模具的設(shè)計(jì)、維護(hù)這三個(gè)方面，下面從模具、擠壓工藝兩個(gè)方面進(jìn)行論述。

    （1）模具要求

    A、足夠的空刀位≥2.5㎜，保證空刀位不粘鋁。

    B、表面硬度必須達(dá)到HV≥1000，表面光潔度良好。

    C、模具工作帶加工最好慢走絲，精度要求高，工作帶不能過(guò)長(zhǎng)，長(zhǎng)度控制在3㎜～8㎜之間，且必須保證園弧過(guò)渡，盡量減少工作帶長(zhǎng)度落差。

    D、工作帶嚴(yán)禁有缺口，哪怕是一個(gè)微絲也不行。

    E、工作帶拋光要亮，最后一道拋光要用1000目的金相砂紙，保證工作帶起鏡面。

    F、模具氮化間隔應(yīng)低于普通型材的生產(chǎn)支數(shù)。

    （2）擠壓工藝控制

    A、鋁棒上機(jī)溫度450℃～460℃?？上葘X棒加溫到500℃～520℃，然后從加溫爐內(nèi)取出降溫，擠壓棒溫盡量不要過(guò)高，避免黑線、拖傷麻面現(xiàn)象發(fā)生。

    B、模具溫度450℃～480℃，必須保證在模具加溫爐內(nèi)加溫2h以上，但超過(guò)8h必須將模具取出。

    C、盛錠筒溫度380℃～400℃，目前擠壓機(jī)出廠時(shí)，擠壓機(jī)生產(chǎn)廠家都將盛錠筒的溫度鎖定最高溫度400℃。

    D、擠壓速度視出材表面質(zhì)量而定。一般情況下8m/min～18m/min出料口在線淬火溫度520±5℃,6060合金在線淬火溫度515±5℃,冷卻速度4℃/S(風(fēng)量660m₃/h全壓，風(fēng)壓850Pa)。

    E、尾部操作員工注意在移動(dòng)型材過(guò)程中擦傷、劃傷、碰傷型材。型材裝框不得重疊對(duì)合，支與支之間必須保持2㎝左右的距離，避免相互擦傷。有條件的廠家應(yīng)逐層用瓦檁紙隔開(kāi)，然后再上下對(duì)應(yīng)擺放墊條。

    5、時(shí)效工藝選擇

    鋁合金型材的時(shí)效硬化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，它與合金元素的組成，擠壓生產(chǎn)工藝的執(zhí)行及時(shí)效工藝的選擇都有很大的關(guān)系。目前確鑿學(xué)者認(rèn)為：時(shí)效硬化是溶質(zhì)原子偏聚形成硬化區(qū)的結(jié)果。

    鋁合金型材在淬火固浴時(shí)，合金中形成了空位，由于冷卻快，這些空位來(lái)不及移出，便被固定在晶體內(nèi)，這些過(guò)飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過(guò)飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必然向平衡態(tài)轉(zhuǎn)變，空位的存在，加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度，因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。

    對(duì)于化學(xué)萬(wàn)分相同，淬火工藝相同的鋁合金型材，選擇不同的時(shí)效工藝制度，其抗拉強(qiáng)度是有差別的。圖2是時(shí)效工藝制度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系曲線_⑥。從圖中可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。

    ①經(jīng)175℃、8h熱處理后，鋁合金型材的抗拉強(qiáng)度較高（最高達(dá)到14H以上）。

    ②經(jīng)200℃、2h，180℃、4h，時(shí)效溫度較高時(shí)，有助于強(qiáng)度峰值的回升，但在隨后的保溫過(guò)程中呈下降趨勢(shì)。

    ③經(jīng)170℃較低溫度時(shí)效時(shí)，需要16h才能達(dá)到強(qiáng)度的峰值，最終趨于平穩(wěn)。

    前面已經(jīng)分析過(guò)時(shí)效原理及時(shí)效工藝的利弊。下面從時(shí)效制度的作用機(jī)理來(lái)選擇時(shí)效工藝制度。

    第一，在時(shí)效溫度較高時(shí)，由于原子擴(kuò)散容易，組織的固溶處理較快，所以達(dá)到峰值的時(shí)間較短，但在后續(xù)熱處理中，隨著時(shí)間的延續(xù)，合金組織軟化，出現(xiàn)“過(guò)時(shí)效”現(xiàn)象，因此，強(qiáng)度指標(biāo)呈下降趨勢(shì)。

    第二，在時(shí)效溫度較低時(shí)，由于原子擴(kuò)散能力的限制，固液處理速度緩慢，雖然隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，材料強(qiáng)度指標(biāo)有回升趨勢(shì)，但終因溫度影響，未能達(dá)到理想的處理效果。

    針對(duì)光伏太陽(yáng)能鋁合金型材，合金牌號(hào)：6060、6063、6R63供應(yīng)狀態(tài)T66（水冷淬火+人工時(shí)效，力學(xué)性能比T6略高）的要求，某公司決定彩175℃、8h的時(shí)效工藝制度。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多批次抽查，硬度全部合格，表6是現(xiàn)場(chǎng)抽查結(jié)果。

表5  生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)型材硬度檢測(cè)情況（韋氏硬度HW）

  圖2：時(shí)效制度對(duì)硬度的影響

    6、表面處理工序工藝控制

    ①噴砂工藝要求

    光伏太陽(yáng)能鋁合金型材表面啞光效果，純化學(xué)處理方法難以獲得穩(wěn)定的砂面效果，加之鋁耗過(guò)大，成本高，轉(zhuǎn)向采用先機(jī)械噴砂，然后再化學(xué)處理的方法來(lái)獲得理想的啞光表面。其噴砂工藝要求如下：

    A、噴砂操作工開(kāi)機(jī)前要準(zhǔn)備干凈手套，白潔布及砂紙做好補(bǔ)救準(zhǔn)備。

    B、噴砂速度根據(jù)噴砂機(jī)的性能及擠壓材的表面質(zhì)量而定，一般以80目至100目的砂為主，型材經(jīng)噴砂后應(yīng)保證無(wú)明顯擠壓紋和可觸摸到的線條。

    C、操作工隨時(shí)觀察型材表面的砂面效果，有沒(méi)有漏噴的現(xiàn)象，噴口有沒(méi)有堵塞的情況發(fā)生。

    D、特別注意因噴砂機(jī)力度不勻而造成型才的陰陽(yáng)面及二支型材之間的色差。

    E、噴砂上下料要輕拿輕放，注意料與料之間或設(shè)備造成擦劃傷。

    F、逐支全檢發(fā)現(xiàn)擦劃傷及時(shí)用白潔布、砂紙進(jìn)行補(bǔ)救。

    7、陽(yáng)極氧化工序工藝參數(shù)確定

    （1）工序的確定

    光伏太陽(yáng)能鋁合金型材陽(yáng)極氧化及封孔工藝流程：

    脫脂→堿蝕→中和→陽(yáng)極氧化→中溫封孔→高溫→水洗→烘干

    ②陽(yáng)極氧化及封孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

    A、陽(yáng)極氧化膜≥15?m，部分客戶要求≥20?m

    B、封孔質(zhì)量：無(wú)硝酸預(yù)浸的磷鉻酸法＜20mg/d㎡（GB/T8753.1，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)＜30mg/d㎡）

    硝酸預(yù)浸的磷鉻酸法＜20mg/d㎡（EN12371—7，歐盟標(biāo)準(zhǔn)＜30mg/d㎡）

    C、抗熱裂性溫度：AA15級(jí)≤70℃，AA20級(jí)≤64℃

    ③工藝制訂

    A、脫脂

    脫脂（又稱除油）是鋁型材表面處理的第一道工序，尤其是光伏太陽(yáng)能清除鋁材表面的油脂和灰塵及未處理掉的砂粒等，使后道堿洗比較均勻，以提高陽(yáng)極氧化膜的質(zhì)量。表7是某公司酸性溶液脫脂工藝。

表7  某公司2組典型的酸性溶液脫脂工藝

    B、堿蝕工藝^⑦

    在整個(gè)化學(xué)預(yù)處理過(guò)程中，堿蝕是一道非常重要的工序，它對(duì)鋁材的表面質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。影響鋁材堿蝕速度和砂面效果的工藝因素主要有游離氫氧化鈉濃度和溶液的鋁離子含量，槽液溫度及處理時(shí)間等。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中槽液維護(hù)相當(dāng)重要，鋁離子在開(kāi)槽初期一步到位，平時(shí)基本上可保持鋁離子濃度動(dòng)態(tài)平衡（即反應(yīng)生成的鋁與帶出槽液中的鋁相等量），保持溶液組份平衡，每天應(yīng)至少化驗(yàn)一次，及時(shí)補(bǔ)加組份，避免組份含量波動(dòng)，以保證型材質(zhì)量的穩(wěn)定。表8是某公司較為成熟的槽液工藝組份。

表8  某公司堿蝕工藝條件

    C、中和（除灰）工藝

    中和又稱除灰或出光。鋁材經(jīng)過(guò)堿蝕后，表面往往會(huì)附著一層灰褐色或灰黑色的掛灰，掛灰的具體成分因鋁合金材質(zhì)不同而異，主要由不溶于堿蝕槽液的銅、鐵、硅等金屬間化合物及其堿蝕產(chǎn)物組成。除灰的目的就是要除凈這層不溶解在堿液的掛灰，以防止后道陽(yáng)極氧化槽液的污染，使陽(yáng)極氧化后獲得外表干凈的陽(yáng)極氧化膜。

    中和工藝，有的廠家采用硫酸法，有的廠家采用硝酸法，傳統(tǒng)的硝酸中和工藝采用10%—25%的硝酸溶液，在常溫下浸漬1—3min，光伏太陽(yáng)能鋁合金型材因表面質(zhì)量要求嚴(yán)，色調(diào)必須一致，而且后工序報(bào)廢量的一個(gè)重要原因——黑線。為了減少報(bào)廢，增加表面質(zhì)量的穩(wěn)定性，將硝酸濃度提高，可減輕后工序的壓力（此觀點(diǎn)目前存在爭(zhēng)議）。某公司中和工藝如下：

    硝酸：80g/L～100g/L；溫度：常溫；游離酸：180g/L～200g/L；時(shí)間：2～5min；鋁離子:＜20 g/L。

    中和工序工藝管理要點(diǎn)如下:

    a、定期測(cè)定槽液硝酸濃度、游離酸控制在工藝要求范圍內(nèi)。

    b、中和前一道水洗必須干部，防止鋁材表面（特別是型腔內(nèi)）殘留堿液，否則會(huì)污染中和槽液，也會(huì)使鋁材陽(yáng)極氧化出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

    c、用定時(shí)器控制好中和操作時(shí)間，太短，除灰不干凈，太長(zhǎng)，鋁材表面會(huì)“發(fā)白”，“發(fā)糊”和隨后陽(yáng)極氧化膜出現(xiàn)不透明現(xiàn)象。

    d、中和后要進(jìn)行二次水洗，嚴(yán)防硝酸過(guò)多帶入陽(yáng)極氧化槽內(nèi)。D、陽(yáng)極氧化工藝

    光伏太陽(yáng)能鋁合金型材膜厚要求AA15級(jí)或AA20級(jí)，并且對(duì)氧化膜的耐熱裂性也有規(guī)定，故對(duì)槽液維護(hù)，工藝參數(shù)的要求與較嚴(yán)，具體的槽液維護(hù)和工藝條件如下：

    a、防止前道中和（也稱出光）槽液帶入氧化槽，因?yàn)槿绻麑⒅泻筒蹆?nèi)的硝酸帶入氧化槽，就會(huì)造成氧化不成膜或僅成幾個(gè)微米薄膜的現(xiàn)象。

    b、對(duì)槽液應(yīng)每班生產(chǎn)前進(jìn)行分析，一般只分析游離硫酸和鋁離子含量。槽液在使用過(guò)程中，游離硫酸濃度會(huì)逐漸下降，而鋁離子含量上升，當(dāng)游離硫酸濃度降到規(guī)定濃度下限，鋁離子含量尚未升到上限時(shí)，只需計(jì)量添加硫酸。但當(dāng)鋁離子含量超過(guò)規(guī)定上限時(shí)，應(yīng)排放部分1/4～1/3槽液。然后再計(jì)量添加硫酸和去離子水。

    c、槽液液面上的漂浮物和油污應(yīng)及時(shí)清除，脫落在槽液中的鋁件應(yīng)及時(shí)撈起。

    E、硝酸陽(yáng)極氧化工藝見(jiàn)表9

表9  某公司硫酸直流陽(yáng)極氧化工藝條件

    F、中溫封孔

    光伏太陽(yáng)能鋁合金型材因其氧化膜厚度最低AA15級(jí)，還應(yīng)具備抗熱裂性，故選擇中溫封孔工藝。

    某公司中溫封孔工藝如下：

    中溫封孔劑：5 g/L；溫度：40℃～60℃；PH值：5.8±0.2；時(shí)間：1mm/1min，溫度越高，時(shí)間越短，封孔質(zhì)量越好。

    采用上述工藝對(duì)型材封孔處理后，失重試驗(yàn)在16～18mg/dm²之間，優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

    J、熱水洗及烘干

    中溫封孔完畢后，經(jīng)過(guò)二道水洗，進(jìn)入去高溫離子水浸泡100min～15min，水洗85℃～95℃，PH值5～7，為后工序覆膜打下基礎(chǔ)。高溫浸泡后瀝干水珠，然后烘干，烘干爐溫度不要超過(guò)40℃，若無(wú)烘干爐，將型材平放于平板車上一頭朝上，自然風(fēng)干，待低的一頭型材邊上有水珠時(shí)，可用電熱風(fēng)機(jī)吹干即可進(jìn)入包裝工序。

    7、包裝及質(zhì)量檢測(cè)

    進(jìn)入包裝工序的器材，要逐支進(jìn)行檢查，凡不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的必須全部挑出，不得包裝入庫(kù)，檢查完畢的型材先挑幾支進(jìn)行覆膜試驗(yàn)。薄膜覆在光伏太陽(yáng)能型材上以不粘膠，不脫落為合格，試驗(yàn)合格，方可轉(zhuǎn)入指覆膜階段，覆膜在型材上要求無(wú)氣泡、無(wú)縐、正中不偏。失重試驗(yàn)，抗熱裂性試驗(yàn)，必須定期進(jìn)行。凡遇粘膜現(xiàn)象，必須全面重點(diǎn)檢查封孔質(zhì)量，噴砂質(zhì)量，抗熱裂性。

    8、結(jié)論

    某公司從二○一○年五月份開(kāi)始生產(chǎn)光伏太陽(yáng)能鋁型材，從開(kāi)始的綜合成品率35～40%，通過(guò)不斷摸索，并按上述工藝生產(chǎn)，綜合成品率提高到84%～86%。

【參考文獻(xiàn)】

    ①《2010～2015年中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預(yù)報(bào)告》中投顧問(wèn)新能源、行業(yè)首席研究員  姜謙

    ②《我國(guó)再生鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望》中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)再生金屬分會(huì)會(huì)長(zhǎng)  王恭敏

    ③、④《太陽(yáng)能光伏電池用鋁合金型材》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)  預(yù)審稿

    ⑤2006《工業(yè)鋁型材技術(shù)專集》P141、《新型Al-Ti-B-稀土(RE)晶粒細(xì)化劑》,作者:蔣建軍

    ⑥2006《鑄造技術(shù)》27-04,《提高Al-Mg-Si系合金強(qiáng)度的途徑分析》,作者:張建新、高愛(ài)華、曹新鑫.

    ⑦朱祖芳,《鋁合金陽(yáng)極氧化與表面處理技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社,2010年第2版,P33。

    ⑧朱祖芳《鋁合金陽(yáng)極氧化與表面處理技術(shù)》,化學(xué)工業(yè)出版社,2010年第2版,P42。