Заместители и нови производствени материали
Напоследък много се говори за алуминий като заместител на стоманата, както и за графен като нов материал с безброй приложения. Поради тази причина реших да направя първоначално проучване, което се надявам да бъде отправна точка за анализ на пазара и околната среда.
Първо и най-важното, бих искал да благодаря на Javi Robles за вдъхновението на тази статия и за неговия мъдър коментар относно удобството при изследване на така наречените заместващи продукти, сред които можем да включим както материали, които отдавна са включени в живота ни, така и материали отново.печат.
След този параграф ще започна с по-основни и добре познати материали и накрая ще завърша с графен, който според чудесата, които се обсъждат в някои медии, изглежда е маната на 21-ви век и тази, която блести отвъд небето въпреки най-скромния и черен произход.
Стомана
Материал, роден от сливането на желязо и въглища, произходът му датира от 3000 г. пр. Н. Е. според някои археологически проучвания. Този материал е използван за безброй цели, от производството на огнестрелни оръжия до изграждането на корпуса на лодки, автомобили, прибори, форми, механична обработка и др.
Малко можем да открием за стоманата, която все още не знаем. Той е добър проводник на електричество и топлина и в сравнение с алуминия е по-лесен за рециклиране и има по-висока твърдост на повърхността. Днес е така присъства в повечето от това, което ни заобикаля.
Ръстът в търсенето скочи рязко в индустриалната революция, тъй като това беше материалът, с който бяха направени мечтите ни за машини, увеличаващи производителността, транспортна революция и фабрики, които обещаваха време на разкош и изобилие, всички направени с парчета желязо. В наши дни това е основен материали за много индустрии и в производството като цяло.
The световно производство на стомана бруто през 2014 г. достигна 1,662 милиона тона.
Алуминий
Съществуват известни противоречия за това кой да припише „изобретението“ на алуминия и този противоречие идва от факта на степента на чистота, постигната в резултат на процесите, разработени от Ханс Кристиан Ерстед. През 1825 г. г-н Oersted успя да синтезира алуминий, но той не беше напълно чист. През 1827 г. Фридрих Вьолер успява да получи алуминий благодарение на редукцията на алуминиев хлорид и с използването на калий, въпреки че съдържа оксиди и други примеси. През 1845 г. той подобрява процеса, като елиминира достатъчно примеси, за да го счита за алуминий и да представи характеристиките му. И накрая, в 1888 г., Charles Martin Hall произвежда първия търговски алуминий във фабриката на Pittsburgh Reduction Company, сега известна като Алкоа. The цените паднаха до една шеста само за пет години. Дотогава алуминият беше луксозен артикул с висока цена поради производствените разходи, превръщайки се в по-достъпен материал.
Сред най-забележителните му характеристики е неговата устойчивост на корозия и окисляване, си тегло (около една трета от теглото на мед или стомана), състоянието му като немагнитен материал, неговото няма токсичност, непропускливост и висок капацитет за рециклиране в 100% без загуба на собственост. Не е изненадващо, че това е най-широко използваният метал след стоманата, тъй като предлага практически всички характеристики на стоманата с предимство на теглото и устойчивостта на корозия и окисляване. За да получите представа за издръжливостта на материала, някои анализи изчисляват, че около 75% от целия алуминий, произведен през цялото му съществуване, все още се използва.
Метод за получаване
От самото начало проблемът беше да се намери метод за извличане на печалба в промишлени количества. Копаенето на боксити беше скъпо и трудно. Алкоа го намери.
В момента екстракцията се извършва от минерала, известен като боксит, чрез последователна електролиза.
Основна ахилесова пета
Основният недостатък на алуминия се крие във високото количество необходима електрическа енергия, което увеличава производствените разходи. Той обаче има ниски разходи за рециклиране и следователно дълъг експлоатационен живот. Рециклирането представлява спестяване на енергия от 95% в сравнение с получаването на алуминий за първи път.
Приложения
* Електрически сектор: Транспортът на електроенергия е по-ефективен с алуминий, отколкото с мед.
* Комуникационен сектор: Антени за телевизия и сателити.
* Автомобилна индустрия: По икономически причини. Отливни части и профили за екструдиране като бутала, колела, редуктори, окачени възли, радиатори и конструкции или тела.
Лекотата, намаляване на теглото на автомобила до 30% (икономия на гориво и по-нисък процент на замърсяване).
* Железопътен сектор: Алуминий в локомотиви. Икономиите на енергия се постигат, тъй като алуминият е лек материал.
* Строителство: Използването му е най-голямо в Испания сред металите. Конструкции на прозорци и врати.
* Хранене: Консерви, алуминиево фолио, тетра тухла,. Те защитават съдържанието за дълги периоди и избягват токсичността, тъй като алуминият в сравнение със стоманата е нетоксичен. През 2006 г. две от всеки три кутии за напитки бяха рециклирани.
* Лекарства: В самите обвивки.
The световно производство на алуминий през 2014 г. надвишава 50 милиона тона.
Полиетилен с висока и ниска плътност
Пластмасите са все по-ценни в автомобилната индустрия, замествайки стоманата в много случаи. Въпреки това ще се спра на един тип пластмаса много конкретно, полиетилен с висока плътност, материал, използван за производство на по-леки, по-здрави и евтини резервоари и големи плавателни съдове отколкото техните метални колеги. Този материал се състои от полиетиленови смоли.
Основните предимства са:
- Той не променя свойствата (миризмата и вкуса) на продукта (вода, храна.), Че той съхранява, нито го замърсява.
- Устойчив на корозия.
- Устойчивост на счупване, без пукнатини или течове.
- Лесно инсталиране, транспорт и поддръжка.
Използвайте
* Д.опаковане на хранителния сектор
Бутилки за вода, контейнери за маргарин, торби за боклук (с ниска плътност).
* Съхранение
Резервоари за съхранение, контейнери за боклук.
* Тръбопроводи
За провеждане на вода или друг елемент.
* Играчки
През 2007 г. беше изчислено, че една трета от играчките са направени от този материал.