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2、】下調整.,*,可編輯,*,感謝您的關注！,感謝您的關注！,*,可編輯,*,淺談環(huán)境與材料的關系,淺談環(huán)境與材料的關系,主要內容,一、選題背景,二、環(huán)境與材料現(xiàn)狀,三、舉例分析,四、結論,五、致謝,主要內容一、選題背景,一、研究背景,材料是推動社會文明進步的車輪，是社會發(fā)展的重要標志。當代社會所使用的材料、能源日益增多，其結果給環(huán)境帶來的壓力越來越大，對環(huán)境造成的污染越來越嚴重。,如何既能很好的使用材料、能源，又不會給環(huán)境帶來災難，這就需要研究環(huán)境、材料、社會之間的關系，充分利用材料，從而推動人類社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標進程。,一、研究背景 材料是推動社會文明進步的車輪，是社會發(fā)展,材料、環(huán)境
3、的定義,材料的屬性：,傳統(tǒng)材料四要素：即成分、結構、工藝和性能之間呈現(xiàn)一定規(guī)律性；,具有可使用性，可滿足社會經(jīng)濟的各種需要；,具有經(jīng)濟性，通常以人們可承受的器件的價格來衡量。,材料必須與人類生存和發(fā)展關系極其密切的環(huán)境相適應。,中華人民共和國環(huán)境保護法,中所稱的環(huán)境：,是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等?！奔匆匀祟惿鐣橹黧w的對外部世界的總體。,材料、環(huán)境的定義材料的屬性：,環(huán)境現(xiàn)狀及預測,20,世紀初難題還不十分突出，主要是局部的污染和廢棄物；,20,世紀,90
4、,年代：危及全人類的生態(tài)環(huán)境和健康的突出方面是全球氣候變暖、沙漠化、臭氧層破壞和食物短缺等；,21,世紀人類所面臨的三大難題，即人口膨脹、資源短缺和環(huán)境惡化。,2050,年：地球上人口將達,100,億左右，許多礦物資源將面臨枯竭；,2070,年：石油與天然氣資源將枯竭，那時人類的能源結構將發(fā)生觀念性的變革；,2100,年：人口增長到地球難以承載的能力，同時海平面將上升，氣候變暖將更突出。,環(huán)境現(xiàn)狀及預測20世紀初難題還不十分突出，主要是局部的污染和,材料加工、使用過程中的資源消耗,資源消耗分為直接消耗和間接消耗：,材料的生產和使用對能源的間接消耗與材料的資源消耗類似，也包括,運輸,、,儲藏,、
5、包裝、管理、,流通,、人工、勞保、,照明,等環(huán)節(jié)。,除對資源和能源的消耗外，在材料的生產和使用過程中，不可避免得要向環(huán)境排放大量的,各種污染物,。這些污染物主要包括廢氣、廢水和固體污染物，對環(huán)境影響很大。,材料加工、使用過程中的資源消耗資源消耗分為直接消耗和間接消耗,材料環(huán),在材料的使用過程中有一部分會自動回到最初在大自然中的存在形式，在物品的使用壽命過后大部分材料可以被重新利用。物質在這一系列過程中，從一種存在形式轉化為另一種存在形式，生生不息，這一過程可以看做是一個循環(huán)圈，我們將之稱為材料環(huán)。,材料環(huán) 在材料的使用過程中有一部分會自動回到最初在大自,環(huán)境材料的提出,從材料的生產,使用,廢棄
6、的過程來看，是將大量資源提取出來，又將大量廢棄物排回到自然環(huán)境中的循環(huán)過程，人類在創(chuàng)造社會文明的同時，也在不斷的破壞人類賴以生存的環(huán)境空間。,傳統(tǒng)的材料研究、開發(fā)與生產往往過多的追求良好的使用性能，而對材料的生產、使用和廢棄過程中需消耗大量的能源和資源，并造成嚴重的環(huán)境污染，危害人類生存的嚴峻事實重視不夠。作為人類社會和經(jīng)濟發(fā)展物質基礎的材料將來應該以怎樣的模式發(fā)展下去,?,材料工作者都在認真思考、探索這個問題，而且，我們也相信材料學科科學技術的發(fā)展使人們有能力解決材料設計、生產、使用、廢棄、回收全過程的環(huán)境問題。,環(huán)境材料的提出 從材料的生產使用廢棄的過程來看，是將,生態(tài)環(huán)境材料的三要素,：
7、,先進性,：擴展人類發(fā)展前沿領域以人類發(fā)展為導向,環(huán)境協(xié)調性：,與生物圈共存,，減少對環(huán)境的危害,舒適,性：優(yōu)化便利設施創(chuàng)造一個與自然和諧共生的生活,生態(tài)環(huán)境材料研究內容：,材料,的環(huán)境協(xié)調性評價技術,生態(tài),環(huán)境材料的設計、研制與開發(fā),生態(tài)環(huán)境材料,生態(tài)環(huán)境材料,THANK YOU,SUCCESS,2024/12/4,10,可編輯,THANK YOUSUCCESS2023/10/71,材料生產、使用過程中對環(huán)境的危害,20,世紀全球十大環(huán)境危害事件：,1930,年 馬斯河谷煙霧事件,1943,年 洛杉磯光化學煙事件,1948,年 多諾拉煙霧事件,1952,年 倫敦煙霧事件,1953-1956,
8、年 水俁病事件,1955-1972,年 骨痛病事件,1968,年 日本米糠油事件,1984,年 印度博帕爾事件,1986,年 切爾諾貝利核泄漏事件,1986,年 劇毒物污染萊茵河事件,材料生產、使用過程中對環(huán)境的危害 20世紀全球十大環(huán)境危害事,三、舉例分析,1,）未來汽車,汽車不斷發(fā)展：燃料短缺，空氣污染，全球危機，所有這些都迫使政府對汽車行業(yè)加以控制。,汽車制造商已能依仗自力，主動參與到革新重。福特,2000,與西納給,2010,這兩款由材料工程師設計的汽車將成為未來交通工具。材料科學領域給推進系統(tǒng)（包含內燃，氣體渦輪機，及燃料電池等混合電氣系統(tǒng)）帶來發(fā)展。鋁合金工藝及低阻纜線等領域的進展
9、將使未來汽車行駛的更遠，熱耗減少，噪音也將比現(xiàn)在的汽車更小。,三、舉例分析1）未來汽車 汽車不斷發(fā)展：燃料短缺，空氣,2,）超級鋼,一百多年來，鋼鐵一直是汽車工業(yè)的基礎。圖片是幾卷高強鋼。這類金屬將是未來汽車的中堅力量。近來，鋼鐵工業(yè)已經(jīng)開發(fā)出一種汽車用鋼，比原先的輕,24%,，而強度高,34%,。,新型鋼材的優(yōu)點是：,1.,高撞擊能量吸收率；,2.,高強度,-,質量比；,3.,實用新型制造工藝；,4.,可以有多種不同性能,(,壽命、防銹等）。,2）超級鋼 一百多年來，鋼鐵一直是汽車工業(yè)的基礎,3,）航空材料,合金中的微量元素雖然很少（少到只占總質量,0.001-0.035%,），但使合金性能
10、的改觀非常顯著。材料的主要性能取決于母體，加入元素包括碳、硼、硫、鉛、鋯及磷等。這些附加成分將改善金屬的物理及機械性能,強度、耐力、使用壽命。在飛機發(fā)動機中摻鎳化合物稱,718,合金，其廣泛的用于壓縮機和渦輪部件。材料科學家們改進了成分及工藝，適量摻鎂增加其熱延展性，三次熔煉法可改善其純度，并不是所有的微量元素都是有益的。比如說，在,718,合金中，磷是有害的，其含量必須得到控制。,3）航空材料 合金中的微量元素雖然很少（少到只占總質量,4,）輪胎,取代傳統(tǒng)輪胎，一家制造公司開發(fā)出一種經(jīng)久耐用的新型輪胎，可以和鋼或鋁制輪胎一決高下。,這種輪胎的優(yōu)點可不僅僅是時髦漂亮，聚酯材料提供了優(yōu)良的抗腐耐
11、磨性能，可以有效的抑制化學物對輪胎的侵蝕。,4）輪胎 取代傳統(tǒng)輪胎，一家制造公司開發(fā)出一種經(jīng)久耐用,四、結 論,環(huán)境、材料的關系是：,一方面材料給人類帶來了物質財富并推動著人類社會的物質文明的進步；一方面在開發(fā)與生產新材料過程中又消耗大量的資源和能源，并給環(huán)境帶來污染的負面危害作用。,在材料推動現(xiàn)代化發(fā)展的同時，保護環(huán)境，開發(fā)綠色環(huán)保材料成為當前的主題。這就是近幾十年來發(fā)展起來的“環(huán)境材料”，即是指在加工、制造、使用和再生過程中具有最低環(huán)境負荷、最大使用功能的人類所需材料。,四、結 論環(huán)境、材料的關系是：,展望,生態(tài)環(huán)境材料符合可持續(xù)發(fā)展的要求，是目前材料科學與工程領域的必然趨勢，這已在世界各國達成共識，并已逐漸興起了全球性的生態(tài)環(huán)境材料的研究、開發(fā)和實施熱潮。改造傳統(tǒng)材料產業(yè)，開發(fā)新型生態(tài)環(huán)境材料，推進生態(tài)環(huán)境材料學的發(fā)展是各國科學家需要深入研究并解決的重大問題。,展望 生態(tài)環(huán)境材料符合可持續(xù)發(fā)展的要求，是目前材料,謝謝您的關注！,請您多提寶貴意見！,謝謝您的關注！,THANK YOU,SUCCESS,2024/12/4,19,可編輯,THANK YOUSUCCESS2023/10/71,
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