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代传统的Sn-Pb共晶合金的新型无铅钎焊合金成为环境协调性合金设计的主要课题, 关键技术是要具有良好的润湿性和合适的熔化温度.目前已取得的进展大多以Sn-Ag系合金和Sn-Zn系合金作为研究对象, 为了调整合金的熔化温度, 一般加入少量的Bi和In. 3)金属材料的近终形加工 紧凑式带钢生产工艺CSP(Compact Strip Production)由电炉-薄板坯连轧组成的交流电路, 薄板连... 从生态环境材料的角度出发, 金属材料的生态化改造主要强调在保持金属材料的加工性能和使用性能基本不变或有所提高的前提下, 尽量使金属材料的加工过程消耗的资源和能源较低, 排放较少的三废, 并且在废弃之后易于分解, 回收与再生. 1)高性能长寿命金属材料 金属材料的高性能长寿命概念有别于普通材料.后者主要追求提高金属材料的性能和寿命, 而前者是在降低材料环境负荷的前提下, 追求高的性能和长的......
传统无机非金属材料面临的生态环境问题包括使用性能与环境协调性的矛盾突出, 即使用性能好的材料, 环境协调性往往较差, 反之亦然; 制备过程能耗高; 再生循环利用困难; 固体废弃物难处理; 部分添加剂和排放物有毒有害等.低环境负荷无机非金属材料及制备技术主要有: 1)新型黏土质复相陶瓷 黏土的主要成分是含有大量SiO2和Al2O3, 但也含有大量玻璃相和低熔点化合物, 影响材料的力学性能和高温性能.采用碳热还原法可将黏土制成新型的复相陶瓷, 其性能获得质的飞跃, 可以和许多先进陶瓷材料媲美.具体方法是将黏土与一定量的碳源混合, 在高温下煅烧.在除去低熔点化合物的同时得到以SiC和Al2O3为主晶相的复相陶瓷.如果煅烧在氮气保护下进行, 则可得到Si3N4和Al2O3复相陶瓷或Sialon陶瓷. 2)无机非金属材料长寿命化设计--陶瓷涂层 对工程构件使用寿命的追......
高分子材料的环境负荷问题主要包括: 在材料生产过程和材料加工过程中有毒化学物质的使用和排放; 在材料使用过程中如高分子材料燃烧放出大量烟雾和有毒气体如CO2, CO, COCl2, HF, HCl, HBr, HCN, NO2, SO2, H2S等以及高分子材料的废弃引起的环境问题等.低环境负荷高分子材料主要有: 1)可降解高分子材料 高分子聚合物的降解主要由高分子化学键断裂所引起的反应.所谓降解, 是指高分子聚合物材料在热, 机械, 光, 辐射, 生物及化学物质作用下, 分子中化学键断裂, 并由此引起的一系列材料老化, 性能劣化的过程.高分子材料的降解有四种主要方式: 微生物降解, 大型生物降解, 光降解, 化学降解.目前已有的可降解高分子材料有光降解农用地膜, 生物降解农用地膜, 可控光降解与微生物降解农用地膜, 可降解餐具等. 2)长寿命高分子材料 对......
低环境负荷材料是指那些在生产, 使用和废弃过程中对环境负荷比较低的材料.包括能延长材料的使用寿命, 在生产过程中节约资源和能源, 生产过程减少废弃物的排放, 在生产过程中不使用对环境有毒有害的成分, 在使用过程中能节约能源且不向环境排放有毒有害物质, 其废弃物便于自然降解和回收利用的材料. ......
活性炭纤维是由有机纤维经炭化, 活化而得到炭纤维材料, 根据载体的不同分为黏胶基, 酚醛基, 聚丙烯腈基, 沥青基和木质基活性炭纤维.活性炭纤维的主要特点是吸附容量大, 吸附和脱吸附速度快, 对低浓度物质的吸附能力特别优良, 具有气相催化氧化还原功能, 能制成束, 纸, 布, 毯等.在环境污染控制方面的主要应用包括: 1)气体处理方面 在工业上用于处理含SO2, H2, NH3, CS2, NO, NO2, H2S, CO, CO2, HF以及各种有机蒸汽的废气.用活性炭纤维制备的空气净化器用于室内空气净化或换气及脱除烟臭. 2)水处理方面 主要用于除BOD, COD, TOD, 颜色, 臭味, 油, 苯酚等, 除去妨碍生物处理的物质, 除去生物难于分解的物质, 除去汞及其他金属, 除去放射性核素, 制备再循环水. 3)其他方面 用于制造防毒面具......
粉煤灰多为多孔体, 比表面积大, 其表面的原子力呈不饱和状态, 存在一定的表面能.将粉煤灰制备成絮凝剂, 高分子筛和过滤介质, 可用于处理造纸, 电镀, 印染等行业产生的废水.有关研究表明, 用粉煤灰处理电镀废水, 对Cr3+, Zn2+, Cu2+的去除率可分别达到98.8%, 98.3%, 90%.处理印染废水对COD的去除率达到75%, 对色度的去除率为71.4%.对含汞废水中汞的去除率达到99.99%, 而且回收率达到99%. ......
1)用于治理大气污染 经浓硫酸和浓硝酸处理后的石墨, 水洗后在300~400 ℃膨化, 使体积增大100~300倍.用膨化石墨可以对煤及石油燃烧产生的SOx和NOx有较好的吸附作用, 可于净化含SOx和NOx的气体. 2)用于水体环境修复 膨胀石墨对油类有很大的吸附量, 且吸附油类物质后仍漂浮于水面, 便于分离, 可用通过挤压回收吸附物质, 吸附剂易于再生.该方法比活性炭, 棉花, 氧化镁等油类吸附物质有更好的经济效益和环境效益. 3)稀土汽车尾气净化剂 早期汽车尾气净化剂使用的是普通金属Cu, Cr, Ni等, 原料丰富, 成本低, 但催化活性差; 后来使用贵金属Pt, Ph和Pb等作催化剂, 其活性高, 寿命长, 但价格昂贵.稀土汽车尾气催化剂由氧化铈, 氧化铺, 氧化镧的混合物与钴, 锰, 铅的复合氧化物组成, 是一种三元催化剂.价格低, 热稳......
天然矿物环境材料是指由矿物及其改性产物组成的与生态环境具有良好协调性或直接具有防治污染和修复功能的一类矿物材料.表面吸附作用, 离子交换作用, 孔道过滤作用与分子筛作用, 热效应作用及微溶性化学活性作用等优异的净化功能, 在污染治理与环境修复领域中发挥着独特的作用.并在污染治理的规模, 成本, 工艺, 设备, 操作, 效果及无二次污染等方面具有明显的特点和较大的优势, 利用无机界天然矿物治理污染与修复环境的方法, 便是建立在充分利用自然规律的基础上, 体现了天然自净化作用的特色. 1)矿物吸附剂材料 天然矿物颗粒细小, 比表面积大, 表面粗糙, 台阶丰富, 粉碎后在其端面产生大量悬空键, 特别是以层状硅酸盐为代表的黏土类矿物, 具有良好的表面吸附和离子交换吸附功能, 可用作优良的表面吸附剂.天然矿物资源丰富, 价格低廉, 能源消耗最少, 与环境协调性好, 是理想的环境材料......
1)氟里昂替代材料 氟里昂是饱和碳氢化合物的氟, 氯, 溴的衍生物, 即卤代烃的总称.包括二氟二氯甲烷, 一氟三氯甲烷, 四氟二氯甲烷等.作为制冷剂, 发泡剂, 清洁剂, 灭火剂, 喷雾剂被广泛用于制冷, 空调, 消防, 电子, 医药等行业.但氟里昂类物质不仅对大气臭氧层有破坏作用, 而且对地球产生温室效应, 严重影响了地球环境和人类的身心健康.寻找氟里昂替代材料已成为目前研究的热门话题.目前作为替代制冷剂并广泛应用的有四氟乙烷, 异丁烷, 而氟己烷与二氟一氯甲烷的混合物. 2)石棉替代材料 石棉具有优良的耐高温, 防腐蚀, 隔热, 绝热, 机械强度高等特性, 作为石棉纺织制品, 石棉摩擦制品, 石棉橡胶制品, 石棉保温制品在机械制造, 石油, 化工, 建筑, 国防, 交通, 航天等部门被广泛应用.但石棉制品对人体有强烈的刺激作用和致癌作用, 尤其是细小的石棉粉......
沙漠扩展和土地荒漠化是当前人类面临的重大环境问题之一.土地荒漠化由气候变化和人类活动等等因素造成, 其结果是造成土地退化, 水资源短缺, 农作物投入产出比降低, 全球性食物短缺和气候变化.控制沙漠化, 减缓土地荒漠化, 是防止生态环境不断恶化的主要任务.研制, 开发新型固沙植被材料, 保持水土, 减缓土地荒漠化则是生态环境材料工作者义不容辞的责任. 目前的固沙植被材料主要有两大类, 其一是高吸水性树脂, 是由丙烯酸经淀粉接枝, 天然纤维接枝改性技术制备而成.在去离子水中的吸水率可达3000-5000倍.不仅可用于保持水土, 促进作物生长, 还可用于聚水保墒, 种子包衣, 调解作物发芽时间等.其二是高分子乳液类固沙植被材料, 是把增黏剂, 养生剂等高分子乳液和草籽, 肥料, 水混合在一起而制成.可用于沙漠绿化, 海滩绿化, 沙漠公路路基表面保护层等. ......