对于千年来说,人类拥有陶瓷的使用主要是因为原材料丰富,并且可以制造基本陶器的简单性。欧洲杯足球竞彩
虽然工业生产是一个比简单的绿窑射击更复杂的任务,甚至现代陶瓷像氧化铝(Al2O.3.),氮化硼(BN)和氧化锆(的ZrO2)来自地球上被认为充足的源材料。欧洲杯足球竞彩这是一个常见的论据,有利于技术陶瓷材料的环保特性。欧洲杯足球竞彩
那么,这种基本的天然陶瓷成分使它们成为一种环保的工程解决方案吗?本讨论探讨了陶瓷材料和污染之间的关系,并概述了最先进的陶瓷元件的生命周期。欧洲杯足球竞彩
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是什么使得可持续材料?
国际大众消费已大大影响了地球的生态环境,同时消耗不可再生资源,同时污染环境。
有意义有人为气候变化的证据,这导致了逐步的范式转变,支持可持续材料,被归类为保护我们环境在整个生命周期中的产品。欧洲杯足球竞彩这意味着为了真正可持续的原材料的成品陶瓷材料必须是道德所属的。欧洲杯足球竞彩
无论是否属于可持续性,陶瓷都是非常特殊的材料,因为在整个使用过程中,它们的污染行为可以忽略不计。欧洲杯足球竞彩
陶瓷材料:无污染欧洲杯足球竞彩的工程解决方案
大多数技术陶瓷是完全惰性的,无毒的,这意味着它们在很大程度上是无污染的。例如,氧化铝(矾土)粉末被分类为安全用于化妆品产品,包括止汗除臭剂使用,表明最小至无风险生物蓄积,细胞毒性,免疫毒性,或生殖毒性。
同时,氧化锆是全世界使用最频繁的牙科生物材料之一。欧洲杯足球竞彩这种材料的生物相容性惊人的是他们固有的惰性,这也说明了随着时间的推移他们普遍缺乏欧洲杯足球竞彩分解的症状。
可回收性是可持续发展的另一个关键因素;材料如何有效地再利用和回收。欧洲杯足球竞彩因为陶瓷材料不会自然变欧洲杯足球竞彩质,所以不会简单地分解成改造用的原材料。然而,一旦聚合,就会出现所谓的陶瓷废料的新应用。
一些工程师已经改变了这一缺点变成一个潜在的可持续的解决方案,利用所回收的碎瓦砾陶瓷(RCCR)稳定在岩土工程膨胀土和推进进度。
研究表明,用于稳定膨胀,高度膨胀的土壤(HES)的RCCR的技术实用性。因此,除了其组成的生命周期之外,聚集的陶瓷废物仍然有助于健康的环境。
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是技术陶瓷可持续发展的解决方案?洞悉属性
技术陶瓷在几个具有挑战性的应用和行业中取代了重型金属合金甚至耐火材料,将陶瓷建立为先进的工程材料的基石。欧洲杯足球竞彩
这源于它们出色的全圆形热机械特性,但也可以与陶瓷和陶瓷制造的设计和开发的逐步改进相关。
那么,这种向高性能、专业材料解决方案的转变对企业的社会责任和可持续发展计划有什么影响呢?
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生产及性能:可持续发展的主要动力
专业的陶瓷技术解决方案由于其长期的性能吸引了广泛的工业领域的关注。与传统材料相比,技术陶瓷组件可以承受更高的温度和加载力,成功运行的次数显著增加。欧洲杯足球竞彩
从根本上说,这意味着大大提高效率,而效率往往是显示可持续性的关键因素。
然而,无论性能比较如何,没有生产方法都具有成本效益,工程师几乎不可能证明在工业和常规解决方案中生产相对较新的材料(即HSLA钢)。欧洲杯足球竞彩
然而,结合、成形和烧结工艺的逐步改进已经使氧化铝(Al2O.3.),氮化硅(Si3.N4.)和氧化锆(ZRO)从经济的角度更易于访问。
成本与性能与可持续发展
项目和供应链管理人员必须始终考虑合同适当的材料,而不仅仅是这项工作。这包括映射初始到材料的长期成本,加上各种解决方案的可访问性:所有的同时平衡客户对客户定义的性能预期。欧洲杯足球竞彩
以前,在工程应用中,成本与性能是主要的驱动因素,但项目经理的任务是逐步满足可持续性的要求。
简而言之,可持续的解决方案通常被定义为生态足迹可以忽略不计的解决方案。考虑到先进工程材料生产过程中的耗电过程,它们很少被认为是真正可持续的。欧洲杯足球竞彩
然而,技术陶瓷被认为是相对更环保的应用,由传统材料制成的同类产品容易磨损或失效。欧洲杯足球竞彩
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持续高负载解决方案
当考虑可持续材料在征税和崎岖环境中的有效性时,寿命是一个关键因素。欧洲杯足球竞彩零件更换和维修的频率直接影响产生的废物数量,要求处理和进一步生产。
传统材料正在逐步可回收,欧洲杯足球竞彩这意味着依赖垃圾填埋场 - 污染沉积物和水源 - 正在减少。
然而,有必要定期还是生产零件不可避免地产生有助于温室效应的排放。凡是可以在这个周期消费品的干预是一个渐进的变化。
当在任何项目中使用技术陶瓷时,都需要考虑一些设计参数。这包括氧化物和非氧化物陶瓷的各种性能,以及由其组成、纯度等决定的陶瓷等级的具体差异。
然而,机械性能,其通常有利(硬度,强度,韧性,弹性模量等)和优良的热特性(CTE,导热性,耐热冲击性等),工业陶瓷提供某些独特重型解决方案要求苛刻的应用领域。
陶瓷制造工艺是否环保?深入了解生产
制造业先进的陶瓷是一个复杂的多步骤过程,以矿物原料的固结和烧结为中心。
无论陶瓷的类型(氧化物或非氧化物)或成品的形状、尺寸、结构或复杂性,生产的致密化阶段揭示了技术陶瓷材料的特殊热机械性能。欧洲杯足球竞彩
然而,它也是先进陶瓷制造链中能源最密集的环节。因此,由于烧结过程的耗电特性,很难从环境的角度调和陶瓷制造。
因此,值得考虑关键陶瓷制造过程,看看它们是否可以被视为环保。
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技术陶瓷成型工艺
陶瓷制造的生坯成形阶段发生在当原料粉末合并成一个“生坯”使用所施加的压力。
技术,是常见的包括单轴压制,使用工具钢模具压制原料转化为刚性的形状;等静压压制,其中在聚氨酯/橡胶袋喷雾干燥的粉末暴露于等静压;挤压,迫使塑化糊状通过孔口混合物;和粉浆浇铸,其利用水性滑移和一个多孔模具。
由于形成过程的多样性,很难评估整体生态足迹。例如,在单轴或等静压的应用压力范围从20 - 700mpa,高压实压力通常转化为更高的绿色压实强度。
机械绿色形成方法,例如这些通常依赖于适度能量密集型过程,如电衍生气动或液压压力 - 然而,这些方法在效率正在逐步改善。高容量商业陶器作为一个例子,其中的压力是选择应用。
为了减少铸造时间并提高产量,滑入多孔模具,加速滑动铸件的天然毛细管作用,并将浇铸时间减少10倍。在这种情况下,传统的滑铸件将是商业上不可行的。
然而,大多数陶瓷成形过程在自然界中不是热 - 如热的等静压(臀部)的显着例外 - 所以形成阶段相对生态。
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陶瓷烧结过程
合并后,将生坯在极端的温度下通过或者固态或液相烧结烧制。
虽然陶瓷建筑材料制造商严重依赖传统的燃气窑炉,但由于陶瓷对大气条件的敏感性和精确温度控制的必要性,技术陶瓷烧结很少在明火中进行。
取而代之的是,非常高的温度所需的致密化中产生利用金属或复合加热元件的电阻。
利用水电、太阳能和风能等可再生能源意味着,与其他制造工艺相比,烧结工艺对环境的影响较小。
在这里,提供技术陶瓷制造业以拥抱绿色技术革命,并通过这样做,显着降低连续材料生产隶属关系的环境成本。
环境工程
环境工程是一个相对较新的术语,与清洁能源和/或可持续创新不同,因为它呼吁关注积极保护环境的系统。
环境工程最大的成功之一是lambda传感器,它是一种废气氧(O2)传感器,以监测车辆的空气/燃料比率,并向催化转换器提供反馈,以更好地减少发动机排放。
在包括氧化铝和氧化锆包括的先进陶瓷通常用于生产Lambda传感器组件,因为它们的热机械性能优异,使它们能够持续到长时间的燃烧发动机的严重条件。
清洁能源
平行于环境工程领域的快速扩张是清洁能源的更熟悉市场。今天,有一个广泛的共识是对清洁能源的全球运动是我们如何能够保护地球的生态系统的自然平衡系统至关重要。
这意味着通过使用混合动力和电动汽车,同时从风能和太阳能等可再生能源中获取能源,大幅减少温室气体排放。
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先进陶瓷从专门用于太阳能交换器的压电系统到固体氧化物燃料电池(sofc)和高效风力涡轮机的高温滚子轴承,在清洁能源生产中不断发挥重要作用。
技术材料的增材制造的创新转型促进了更复杂、更持久的高效能源转换系统的制造。欧洲杯足球竞彩例如,3D打印的微型涡轮机和叶轮由氮化硅(Si3.N4.)可以提供用于混合动力车辆电机再生新颖的解决方案。
要了解先进的陶瓷如何有助于您的可持续发展计划,请联系国际赛隆团队的成员获取更多信息。
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