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2、】下調(diào)整.,*,可編輯,*,感謝您的關(guān)注！,感謝您的關(guān)注！,*,可編輯,*,淺談環(huán)境與材料的關(guān)系,淺談環(huán)境與材料的關(guān)系,主要內(nèi)容,一、選題背景,二、環(huán)境與材料現(xiàn)狀,三、舉例分析,四、結(jié)論,五、致謝,主要內(nèi)容一、選題背景,一、研究背景,材料是推動(dòng)社會文明進(jìn)步的車輪，是社會發(fā)展的重要標(biāo)志。當(dāng)代社會所使用的材料、能源日益增多，其結(jié)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(yán)重。,如何既能很好的使用材料、能源，又不會給環(huán)境帶來災(zāi)難，這就需要研究環(huán)境、材料、社會之間的關(guān)系，充分利用材料，從而推動(dòng)人類社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)進(jìn)程。,一、研究背景 材料是推動(dòng)社會文明進(jìn)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(jié)構(gòu)、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(jì)的各種需要；,具有經(jīng)濟(jì)性，通常以人們可承受的器件的價(jià)格來衡量。,材料必須與人類生存和發(fā)展關(guān)系極其密切的環(huán)境相適應(yīng)。,中華人民共和國環(huán)境保護(hù)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(hù)區(qū)、風(fēng)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(yù)測,20,世紀(jì)初難題還不十分突出，主要是局部的污染和廢棄物；,20,世紀(jì),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(jì)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(dá),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(shí)人類的能源結(jié)構(gòu)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(shí)海平面將上升，氣候變暖將更突出。,環(huán)境現(xiàn)狀及預(yù)測20世紀(jì)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(chǎn)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(yùn)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(chǎn)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(dòng)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(zhì)在這一系列過程中，從一種存在形式轉(zhuǎn)化為另一種存在形式，生生不息，這一過程可以看做是一個(gè)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(dòng)回到最初在大自,環(huán)境材料的提出,從材料的生產(chǎn),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(shí)，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(chǎn)往往過多的追求良好的使用性能，而對材料的生產(chǎn)、使用和廢棄過程中需消耗大量的能源和資源，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害人類生存的嚴(yán)峻事實(shí)重視不夠。作為人類社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展物質(zhì)基礎(chǔ)的材料將來應(yīng)該以怎樣的模式發(fā)展下去,?,材料工作者都在認(rèn)真思考、探索這個(gè)問題，而且，我們也相信材料學(xué)科科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人們有能力解決材料設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、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(chǎn)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(jìn)性,：擴(kuò)展人類發(fā)展前沿領(lǐng)域以人類發(fā)展為導(dǎo)向,環(huán)境協(xié)調(diào)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(shè)施創(chuàng)造一個(gè)與自然和諧共生的生活,生態(tài)環(huán)境材料研究內(nèi)容：,材料,的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(jià)技術(shù),生態(tài),環(huán)境材料的設(shè)計(jì)、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(chǎn)、使用過程中對環(huán)境的危害,20,世紀(jì)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(xué)煙事件,1948,年 多諾拉煙霧事件,1952,年 倫敦?zé)熿F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(chǎn)、使用過程中對環(huán)境的危害 20世紀(jì)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(jī)，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(dòng)參與到革新重。福特,2000,與西納給,2010,這兩款由材料工程師設(shè)計(jì)的汽車將成為未來交通工具。材料科學(xué)領(lǐng)域給推進(jìn)系統(tǒng)（包含內(nèi)燃，氣體渦輪機(jī)，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(lǐng)域的進(jìn)展
9、將使未來汽車行駛的更遠(yuǎn)，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(chǔ)。圖片是幾卷高強(qiáng)鋼。這類金屬將是未來汽車的中堅(jiān)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(qiáng)度高,34%,。,新型鋼材的優(yōu)點(diǎn)是：,1.,高撞擊能量吸收率；,2.,高強(qiáng)度,-,質(zhì)量比；,3.,實(shí)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(chǔ),3,）航空材料,合金中的微量元素雖然很少（少到只占總質(zhì)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(jī)械性能,強(qiáng)度、耐力、使用壽命。在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中摻鎳化合物稱,718,合金，其廣泛的用于壓縮機(jī)和渦輪部件。材料科學(xué)家們改進(jìn)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(zhì)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(diǎn)可不僅僅是時(shí)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(xué)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(jié) 論,環(huán)境、材料的關(guān)系是：,一方面材料給人類帶來了物質(zhì)財(cái)富并推動(dòng)著人類社會的物質(zhì)文明的進(jìn)步；一方面在開發(fā)與生產(chǎn)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(fù)面危害作用。,在材料推動(dòng)現(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)，保護(hù)環(huán)境，開發(fā)綠色環(huán)保材料成為當(dāng)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(fù)荷、最大使用功能的人類所需材料。,四、結(jié) 論環(huán)境、材料的關(guān)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(xué)與工程領(lǐng)域的必然趨勢，這已在世界各國達(dá)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(shí)施熱潮。改造傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新型生態(tài)環(huán)境材料，推進(jìn)生態(tài)環(huán)境材料學(xué)的發(fā)展是各國科學(xué)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(guān)注！,請您多提寶貴意見！,謝謝您的關(guān)注！,THANK YOU,SUCCESS,2024/12/4,19,可編輯,THANK YOUSUCCESS2023/10/71,
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