绿色材料选择第三章ppt课件.ppt

绿色制造 GreenManufacturing 目录 第4章绿色产品设计 第3章绿色材料选择 第6章绿色包装技术 第5章绿色生产工艺 第2章绿色产品类型 第1章绿色制造概述 第7章绿色回收与再制造 绿色材料的概念 绿色材料是指在原料采取 产品制造 使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料 循环材料 循环材料多是可再生材料 包括再生纸 再生塑料 再生金属等 再生纸 再生金属 再生塑料 循环材料的特点 净化材料是能分离 分解或能吸收废气 废液的材料 净化材料 活性炭纤维材料 与颗粒活性炭相比 活性炭纤维吸附容量大10倍以上 吸附速度快100倍 活性炭纤维成型好 不易粉化 再生容易 再生速度快 易于加工成毡 布 丝 纸等优点 活性炭纤维材料的应用 适用于二氧化硫 硫酸雾 含汞 铬 铅等檄尘废气的吸附适用于氯气 氯化氢 含氟废气的吸附适用于硫化氢废气的吸附 膨胀石墨吸附材料 膨胀石墨 又称柔性石墨 是一种疏松多孔的蠕虫状物质 膨胀石墨对空气中的SO2的吸附作用十分明显 离子交换树脂型材料 离子交换树脂 主要处理含硫烟气 常温下每10g产品可吸附3 4g二氧化硫气体 沸石吸附材料 沸石及其合成制品独特的吸附性和催化性 可以对废气进行吸附过滤以防止被分离污染物的再附着 可以用于某些特殊的脱硫或抗菌用途 粉煤灰吸附材料 粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰 粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物 粉煤灰吸附材料还可用于处理含氟废水 电镀废水与含重金属例子废水和含油废水 净化空气的植物 吊兰 黛粉叶等 对装修后室内残存的甲醛 氯 苯类化合物具较强吸收能力 常青藤可吸收苯 仙人掌防辐射 绿色能源材料是指能够利用洁净的能源和废热能源的材料 绿色能源材料 太阳能电池材料 光电转换效率高材料本身无污染材料性能稳定易于工业化生产 硅是地球上蕴含量第二丰富的元素 无毒性 且氧化物稳定 硅太阳能电池是最有发展前景 太阳能电池材料 生物质能源材料 生物质 biomass 主要是指可再生或循环的有机物质 燃料乙醇 以玉米 小麦 薯类 糖蜜或植物等为原料 经发酵 蒸馏而制成 它不单是一种优良燃料 而且是一种优良的燃油品质改善剂 可以增加汽油的含氧量 使汽油燃烧更充分 环保可再生 可解决陈化粮问题 增加农民收入 发展燃料乙醇的拦路虎与人争粮 与人争地技术 成本问题亟待解决 生物质能源材料 生物柴油是指植物油与甲醇进行酯交换制造的脂肪酸甲酯 是一种洁净的生物燃料 减轻对石油的依赖 低温启动性能好 较好的润滑性能 环境友好 尾气污染小 生物质能源材料 热电材料是 是一种实现热能和电能直接相互转换的功能材料 热电材料 热电材料 传统热电材料 Bi2Te3基合金 PbTe基合金 SiGe合金新型热电材料 方钴矿材料 低维热电材料 氧化物热电材料 准晶材料 体积小无需传动装置无需介质可靠性高寿命长无噪音 热电材料可用于热电发电 半导体制冷 测量温度 热电材料 常用的绿色材料 木材 防火木材 人造板 胶压木材 竹材 竹材复合板 陶瓷是采用粘土类及其它天然矿物原料经过粉碎加工 成型 烧结等过程而得到的 陶瓷材料 陶瓷材料 瓷质无铅 无镉 绿色环保杯 无任何重金属对人体造成的危害是绝对绿色环保的产品 陶瓷中大半是烧结陶瓷 因为它难以像金属和塑料那样使熔化的熔液流入模型 靠本身的塑性变形性质而用热压铸成形法制成制品 所以采用粉体成形 然后进行烧结的方法来生产 陶瓷保温杯 陶瓷材料 纳米材料就是在微观尺寸上为纳米级的材料 纳米材料 在原始材料中加入纳米材料 可以大大拓展性能 绿色材料选择原则 降低能耗环境负荷最小 减少材料使用量 一架波音747客机机身外壳大部分油漆都刮掉并磨成银光色 只保留飞机头部和尾部航空公司的LOGO 可以让飞机减轻约200公斤 每年大概能节省燃油费用在150万元左右 减少材料使用量 登机前如厕 每年节省4700万元 南航为节省飞行成本 倡导乘客在登机前如厕 减少材料使用量 减少零件数量 零件合并示例 用空心黏土砖逐步替代实心黏土砖 减少材料使用量 采用轻量化的材料 材料轻量化是指在满足机械性能要求的前提下 将材料重量减轻 一般通过采用轻量化的金属和非金属材料实现 汽车轻量化 世界铝业协会的报告指出 汽车自重每减少10 燃油消耗可降低6 8 采用轻型材料 如镁 铝 塑料和复合材料等 替换车身骨架及内 外壁板原有的钢材是汽车轻量化的发展趋势 汽车轻量化 轻质材料发动机 采用铝合金或者镁合金降低发动机质量 2008年2月22日 我国第一款自主研发的全铝制轻量化V12发动机在中国第一汽车集团公司成功点火 轻质材料变速器壳体 镁铝变速器壳体 奥迪A8铝合金框架支撑着全铝合金车身 车身结构由挤压的铝部件及压铸件组成 全铝车身设计 碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚度 可使汽车车身 底盘减轻重量40 60 塑料在汽车上的应用 法国跑车布加迪 整个车身采用了碳纤维材质打造 而底盘则由蜂窝式结构的铝合金制成 底盘量仅为70kg 车重仅有1330kg 塑料在汽车上的应用 碳纤维还因为其环保 耐磨的特点而应用在刹车片上 具有非常优秀的制动稳定性和热稳定性 根据相容性选择复合材料 注 表示相容性好 O表示相容性一般 表示相容性差 卡扣连接示意图 这款可口可乐罐 取消了可乐罐表面的有害涂漆 而是把其标志设计成冲压凸起 视觉效果同样震撼 选用无毒 无污染材料 索尼公司所销售的光存储产品 在整个的生产制造过程中 全程采用无铅焊接材料 限制使用普通电子产品中含有的铅 汞 镉 六价铬 多溴联苯及多溴联苯醚等六项有害物质 LED 48 一支普通的水银式玻璃体温计含有汞约1克 由于所用容器的材质多为玻璃 若发生破碎就容易导致汞泄露 红外线式体温计 不含汞 可以非接触测量耳温和额温 含水银的用品打破了该怎么办 1972年日本报纸上刊载了用铅晶质玻璃瓶装威士忌酒 保存5年后 从酒中检测了0 05 1 2 10 6的铅 基础玻璃成分无毒 但可溶出有害物质 当用这类玻璃容器盛装食品时 溶出的铅 砷等有害元素将随食品进入人体 为了避免或减少玻璃容器中有害物质的溶出 首先必须优化玻璃的化学成分 在铅玻璃中加入一定数量的Al2O3并用Na2O代替K2O可减少铅的溶出量 或者用BaO ZnO TiO2代替PbO制晶质玻璃 氧化砷在玻璃的制造中用作澄清剂 但其毒性较大 用砷酸钠代替氧化砷 可使毒性减至1 60 以无毒的二氧化铈和焦锑酸钠代替氧化砷 目前国内的复合澄清剂为锑 砷 铈的氧化物配合而成 毒性较小 无氟空调 冰箱 何为 无氟 无氟 实际上是不含 氯 元素 氟利昂 氟氯烃 中所含的氯元素破坏臭氧层 而不是氟元素 如市场上普遍采用的R22制冷剂 R410a 制冷剂不含 氯 元素 不会破坏大气臭氧层 被称为 无氟新冷媒 里面也有氟元素 无氟空调贵两三成 充氟价格贵四倍 R410A温室效应指数较高 无氟 推广障碍 选用易降解材料 韩国的环保牙签 以番薯 绿豆粉和玉米粉等可食用的原料制成 节约了大量木材 用后还可吃掉 不浪费粮食 日本Panasonic用竹纤维来作HiFi扬声器的震动板 它同样可以保证提供高质量的音效 竹纤维扬声器 竹子是地球上最坚韧的绿色环保材料 比钢铁还不易扯断 不少产品也开始用竹子代替钢材和塑料来制造 聚乳酸 聚乳酸包装袋 聚乳酸是由生物发酵产生的乳酸经人工化学合成而得到的聚合物 具有良好的生物相容性和生物可降解性 索爱手机 聚乳酸适用于吹塑 热塑等各种加工方法 可用于加工从工业到民用的各种塑料制品 包装食品 快餐饭盒 无纺布 工业及民用布 聚乳酸在医药领域应用也非常广泛 如可生产一次性输液用具 免拆型手术