关于有色金属材料的相关研究

来源:网络(转载) 作者:崔丁方 赖炜 发表于:2011-12-06 17:49  点击:
【关健词】有色金属;材料;前景;应用;特点
随着我国经济的飞速发展,科技水平的快速提升,有色金属材料已被广泛应用于各个行业领域中。相较于传统材料,有色金属材料的性能较高、用途较广、功能较多,可将其分为结构材料与功能材料。本文就有色金属材料的相关问题进行分析、探讨。

 根据相关统计表明,我国主要材料的产量已居于世界前列,其中有色金属的产量已位列世界第一。有色金属材料的应用,不仅促进了国民经济的发展,同时还带动了各种新型技术的研发。然而,有色金属的开采、制备、生产、应用、废弃,其整个过程持续消耗着资源,由此造成有色矿产的日益枯竭。目前,我国处于工业化改革阶段,由于发展的速度较快,从而对有色金属材料的产量需求较大。为此,我国已开始从国外大量进口矿石、废料,而随着工业需求的加大、材料比例的失衡,单纯依靠进口资源来支撑产业发展,将会导致我国在世界贸易中受他国制约,从而为国家安全埋下隐患。因此,为解决此种供需矛盾现象,切实采取有效措施,已然成为我国有色金属产业可持续发展的必要途径。以下,本文就影响我国有色金属可持续发展的因素进行分析、阐述,同时提出应对措施,最后简要阐述有色金属的发展趋势。
  1 影响我国有色金属可持续发展的因素
  1.1矿产资源储备不足
  我国有色矿产,其储备量严重不足,矿产资源的质量相对较差,而利用水平较低。根据相关调查、统计,截至2003年,我国已有矿产资源158种,其总量占全球总量的12%,居于世界第三,而我国人均占有量却仅为世界平均水平的50%;铜、铝土矿等主要矿产资源的人均占有量,分别仅占世界人均水平的18%及7.3%;国内多半的矿产资源禀赋较差,相较而言贫矿较多;国内中、小型矿较多,缺少储备充足的大型矿源,而共生、伴生矿较多,单一的矿种较少;针对有色金属的开发利用,由于其难度较高,从而增加选矿、冶炼的成本,为集约化生产带来困难,由此降低了规模效益。
  现今我国有色金属矿产资源,相较于世界发达国家,其利用率低过10个百分点~15个百分点,仅为60%,而共伴生矿的综合利用率仅为30%~50%,仅是发达国家的50%。根据相关测算,预计至2020年,我国有色金属的生产能力:铝的产量为600W吨~700W吨、铜的产量近80W吨、铅的产量在82W吨~90W吨之间、锌的产量为180W吨~200W吨。届时,国内有色金属的需求量为:1 300W吨~1 500W吨的铝、250W吨~280W吨的铅、640W吨至690W吨的铜、400W吨~500W吨的锌。由此可见,我国仅靠一次资源,其供应存在巨大缺口,而国内有色矿产的资源储备量明显不足,同时资源质量相对较低并缺乏有效的利用,从而极大的制约了我国有色金属材料产业的可持续发展。
  1.2资源浪费、环境污染
  由于我国有色金属材料产业作为粗放型发展方式,从而造成了极大的资源、能源浪费,同时对环境的污染及其严重。根据相关统计,我国矿品采选、塑料制品、橡胶制品、非金属矿制造、有色金属冶炼、原料加工、金属制品、黑色金属冶炼、非金属矿物制造等产业的能源消耗量,占我国工业能耗总量的60%左右;二氧化硫、废水的排放,占工业排放总量的30%左右;固体废弃物的排放量,占工业排放总量的60%左右;粉尘排放总量占90%以上。由此可见,有色金属材料产业不仅为我国经济创造了大量的财富,同时也消耗了大量的社会资源与能源,其中对于环境的污染尤为严重。
  2促进有色金属产业可持续发展的途径
  2.1积极发挥国际、国内两个市场的作用
  目前,我国有色金属产业的发展,其过多的依赖于国外资源的供应。发达国家,由于其工业化起步时间早并趋于完善,相较于我国而言,其各种有色金属的储备量较大、废旧淘汰率较高。因此,我国首先应加强有色金属资源的勘探力度与能力,挖掘潜在存量。此外,还需构建有色金属资源回收、再生系统,从而为资源的再生发展提供支持。
  2.2 贯彻、落实减量化原则
  循环经济的“减量化”原则,其要求减少进入生产过程的物质量,从源头节约资源和减少污染物排放。具体要求投入较少的原料和能源达到既定的生产目的或消费目的,从而在经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。企业可以通过技术改造、调整原料和能源结构、采用先进的生产工艺、提高自动化程度以及加强管理创新和制度建设等来减少单位产品生产的原料使用量,以达到节约资源和减少废弃物排放的目的。“节流”也意味着“开源”,实现资源节约利用,本质上就相当于延长了现有资源的可利用年限,变相增加了资源的供给。
  3 有色金属材料的发展趋势
  3.1有效利用有色金属材料,充分发挥其潜力
  近些年,虽然有色金属材料发展速度较快,但仍与传统常规材料的应用数量有着一定的差距。因此,有色金属材料只有充分发挥其特点、提高质量水平,向着“更精良、更轻、更薄、更小”的方向发展,优化工艺、采用先进技术,加大各类品种的研发工作,从而才能进一步扩大市场占有率。此外,还需与产品研发相同步,进一步开拓传统有色金属材料的应用领域。
  3.2有色金属结构材料
  有色金属结构材料的发展趋势,可将其大致分为5个方向,即:快速冷凝材料、金属间化合物材料、金属基复合材料、高耐磨蚀材料、模量与强度较高的轻金属。
  1)快速冷凝材料:在我国快速冷凝材料的应用中,较多采用的是微晶、非晶、准晶,其是有色金属材料经过速度为103℃/ s~106℃/ s的冷却而制出的。利用快速冷凝技术,能够将一些合金转化为非晶态,而部分合金的偏析将减少、晶粒被细化,经此得出的材料其性能显著提高。近些年,超微精粒金属的发展速度较快,因其颗粒仅有几十个原子,在经过冷压成型后,晶粒间界仅占总体积的50%,在强度加大的前提下,仍然有着较高的韧性,从而在有机金属材料市场中大受欢迎;
  2)金属间化合物材料:其是一种有可能介于陶瓷、金属两者性能之间的有机金属材料,虽然此种材料的高温性能较好,但其塑性、韧性不足,多数采用的是金属的硅化物或铝化物,较为常见的有NiAl、TiN、TiAl等。近些年,经过相关技术人员的努力,此种材料在韧性方面有了一定的突破,从而加快了应用与普及的步伐;
  3)金属基复合材料:复合材料,是由两种及两种以上的材料经过特殊加工而制备得到的,其兼具所含材料的各种优点与特点。目前,我国的有色金属复合材料,其主要基体有铜基与铝基,增强剂分为长、短纤维两种。然而,由于我国复合技术没有较大的突破,造成有色金属复合材料的成本较高、难以推广应用,但随着经济的飞速发展、科技水平的快速提升,复合材料生产技术将不断更新、完善,更随着成本的降低,未来复合材料将取替钢材,而成为应用广泛的常规材料; (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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