材料與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展(參考版)
2025-03-25 07:45本頁(yè)面
【正文】 53結(jié)語(yǔ)：結(jié)語(yǔ)：材料在人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步過(guò)程中起到主導(dǎo)作用；為了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，從現(xiàn)在起就應(yīng)重視材料科學(xué) 研究與開(kāi)發(fā)；對(duì)未來(lái)材料的發(fā)展所需資源與能源提出了一些設(shè)想。近年來(lái)我國(guó)正在開(kāi)發(fā)的新一代鋼計(jì)劃，將占鋼產(chǎn)量一半以上的碳鋼、低合金鋼的強(qiáng)度提高一倍，說(shuō)明這一計(jì)劃有可能實(shí)現(xiàn)。 52 根據(jù)這一理念，以期使資源的利用率提高 10倍 (上世紀(jì) 70年代羅馬俱樂(lè)部提出的指標(biāo) )。為了評(píng)價(jià)一個(gè)材料對(duì)環(huán)境的影響，提出了 “生命周期評(píng)估 (Life Cycle Assessment)(LCA)”這一概念，評(píng)估材料從生產(chǎn)、運(yùn)輸、制品，一直到回收，據(jù)此可以確定材料的生產(chǎn)流程、運(yùn)輸方式及合格使用等。51環(huán)境材料是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分、環(huán)境材料是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分 環(huán)境材料就是指與環(huán)境相協(xié)調(diào)的材料：節(jié)約資源和能源，排放少、無(wú)污染或少污染、可降解、可回收再利用。因而在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)將有大發(fā)展。而加速發(fā)展。機(jī)翼，可提高可靠性、機(jī)動(dòng)性和安全性，并可降低油耗。智能系統(tǒng)用于控制飛機(jī)。但正在發(fā)展上，真正的智能材料很少，一般稱(chēng)之為機(jī)敏材料。實(shí)際，也可發(fā)展為具有自適應(yīng)、自預(yù)警、自修復(fù)的材料。 仿生材料或受生物啟發(fā)而開(kāi)發(fā)的材料將受到更大的重視。生物醫(yī)用材料、仿生材料與智能材料 生物醫(yī)用材料隨著人類(lèi)生活水平的提高和老齡化而愈來(lái)愈重要。 構(gòu)件的破壞 (氧化、腐蝕、磨損、疲勞損傷 )往往從表面開(kāi)始，因此構(gòu)件的表面改性與強(qiáng)化是提高性能、延長(zhǎng)使用壽命有效而最經(jīng)濟(jì)的手段。有機(jī)高分子材料仍將不斷增加；無(wú)機(jī)非金屬材料中的水泥將因資源限制逐步下降；工程陶瓷將因其性能不斷改善，成本不斷下降而有更大發(fā)展。C， 推力增加約 20％；發(fā)電裝置 (燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī) )的效率也都隨工作溫度的提高而增加，所以要大力開(kāi)發(fā)耐高溫的材料，如耐熱鋼、高溫合金、鈦及其中間化合物，以及 C/C復(fù)合材料。高性能結(jié)構(gòu)材料 開(kāi)發(fā)高性能結(jié)構(gòu)材料一方面節(jié)約資源，減少污染，更重要的是提高產(chǎn)品的性能，因此，開(kāi)發(fā)高性能結(jié)構(gòu)材料是永恒的主題。除設(shè)計(jì)以外，選用低熱導(dǎo)系數(shù)材料與智能玻璃等也是關(guān)鍵，如墻體材料，由實(shí)心改空心，耗能一半，用以建房可節(jié)能 40％。q節(jié)能涉及面極為廣泛，有些是材料問(wèn)題，多數(shù)與管理有關(guān) 。 幾種高能耗產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外能耗對(duì)比 (2022年 )單位 國(guó)內(nèi)水平 國(guó)際先進(jìn)水平 節(jié)能空間(%)火力發(fā)電 克 (標(biāo)煤 /KWh) 392 317 鋼 千克標(biāo)煤 /噸 781 629 水泥 千克標(biāo)煤 /噸 乙烯 千克標(biāo)煤 /噸 1210 870 貨車(chē)油耗 升 /百?lài)嵐? 45當(dāng)前節(jié)能熱點(diǎn)之一是開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體照明技術(shù) ， 電耗僅為傳統(tǒng)照明 1/10，壽命幾萬(wàn)小時(shí)，當(dāng)前我國(guó)照明用電占總電量的 12％，如果有 1/3改為半導(dǎo)體照明，每年節(jié)電 1000億度 (三峽年發(fā)電量840億度 )。44 節(jié)能是當(dāng)前我國(guó)走出能源困境的重要途徑。252。43216。天然無(wú)機(jī)非金屬材料：玄武巖、蒙脫土等42現(xiàn)有材料性能的提高與新材料的開(kāi)發(fā)、現(xiàn)有材料性能的提高與新材料的開(kāi)發(fā) 現(xiàn)有材料性能的提高潛力很大，因?yàn)槟壳安牧系膶?shí)際強(qiáng)度只有理論強(qiáng)度的 1％乃至 1‰ ，如碳纖維理論強(qiáng)度為1800GPa， 而目前最高只達(dá)到 (T1000)， 問(wèn)題在于基礎(chǔ)研究與新工藝的開(kāi)發(fā)。)， 性能優(yōu)越，資源豐富性脆，價(jià)高216。C，高強(qiáng)、高模量qC60、 納米碳管，比強(qiáng)度100倍于高強(qiáng)鋼41216。40 通向月球的碳納米管天梯想象圖216。39開(kāi)發(fā)資源豐富的新材料體系、開(kāi)發(fā)資源豐富的新材料體系中國(guó)的原鎂產(chǎn)量及出口量216。每一 工序金屬的回收率不等，如采礦一般 70－ 95％，選礦 50－ 85％q礦石的綜合利用：我國(guó)多復(fù)合礦，以包頭、 攀枝花為例q亂采亂挖，不但回采率低，而且破壞了礦 區(qū)，以鎢為例38傳統(tǒng)材料的升級(jí)換代、傳統(tǒng)材料的升級(jí)換代 傳統(tǒng)材料量大面廣，資源消耗多，是重要污染源，性能的提高與工藝的改進(jìn)影響大，傳統(tǒng)材料升級(jí)的潛力很大，如超級(jí)鋼 (973)，通過(guò)晶粒細(xì)化或納米顆粒強(qiáng)化，可使鋼的強(qiáng)度大幅度提高，如： ?碳鋼 200?400MPa ?低合金鋼 400 ?800MPa ?合金結(jié)構(gòu)鋼 800 ?1500MPa 現(xiàn)已在大鋼廠生產(chǎn)數(shù)百萬(wàn)噸，并用于汽車(chē)制造和建筑業(yè)。CO2泵入地下 (廢礦井、含砂
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