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全能金屬鋁合金的歷史和將來

發(fā)布時間:2025-02-10 11:52:25

金屬“貴族”的故事

  傳說在古羅馬,一天,一個人去拜見皇帝泰比里厄斯,獻(xiàn)上了一只金屬杯子。這只杯子像銀子一樣閃閃發(fā)光,但分量很輕。它是這個人從粘土中提煉出的新金屬。這個皇帝表面上表示感謝,心里卻害怕這種光彩奪目的新金屬會使他的金銀財寶貶值,便下令把這位發(fā)明家斬首了。從此,再也沒有人動過提煉這種“危險金屬”的念頭,這種新金屬就是現(xiàn)在大家非常熟悉的鋁。

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  在19世紀(jì)以前,鋁被認(rèn)為是一種稀罕的貴金屬,價格比黃金還要貴。當(dāng)一個歐洲君主買了一套鋁酒杯時,他就瞧不起那些買不起這種奢侈品的其它君主。歷史上,法國皇帝拿破侖三世為了顯示自己的尊貴,用鋁做了一頂頭盔,成為轟動一時的新聞。每逢盛大國宴,別人都用銀制餐具,而他獨自使用一套鋁制餐具。

  俄羅斯作家車爾尼雪夫斯基曾在他的小說《怎么辦》中寫到:終有一天,鋁將代替木材,甚至可能代替石頭???,這一切是多么奢侈,到處都是鋁。

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  其實,這些都不足為奇,因為鋁確實是一種價值巨大的“金屬”,被稱為金屬中的“貴族”毫不夸張。

永不消逝的“全能金屬”

  一提起鋁,人們總會聯(lián)想到“高耗能”——生產(chǎn)1噸原鋁平均需要耗電約1.2萬千瓦時。但人們有所不知,由于鋁有質(zhì)量輕、耐腐蝕、易加工、可回收等諸多優(yōu)良性能,在使用過程和整個生命周期里,實際上是節(jié)能減排的綠色金屬,鋁,又被稱為“永不消逝的金屬”。

  由于鋁耐腐蝕性極強(qiáng),不生銹,從理論上講可以全部回收進(jìn)行再生循環(huán)利用,且再生鋁跟原鋁的品質(zhì)性能沒有差別。自從1886年鋁產(chǎn)品開始生產(chǎn)以來,全球總共生產(chǎn)了7.61億噸鋁,一百多年后的今天,其中有5.29億噸鋁目前仍在使用中,每年全球再生鋁可減少1億噸以上碳排放。而且,鋁在回收利用時,其能耗僅為初次加工能耗的5%,可謂“終生節(jié)能”。

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  價格只有銅的三分之一,比重只有鋼的三分之一的鋁,是消費(fèi)品制造業(yè)、原材料制造業(yè)和裝備制造業(yè)的重要原材料,在國內(nèi)124個工業(yè)部門中,有113個部門涉及鋁,鋁的行業(yè)關(guān)聯(lián)度高達(dá)91%,是我國有色金屬工業(yè)中社會貢獻(xiàn)率較高的產(chǎn)業(yè)之一。從航天到餐飲,從汽車到電纜,鋁日趨成為材料界的“全能冠軍”。

“以鋁代鋼”助推交通輕量化

  在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,“以鋁代鋼”已經(jīng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢。無論是軌道車輛還是汽車,推廣鋁制車身可以做到車輛輕量化,將有利于交通運(yùn)輸行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。據(jù)統(tǒng)計,截至2018年底,全國汽車保有量達(dá)2.4億輛,其中載貨汽車保有量2570萬輛,雖然占汽車保有量的比例僅十分之一,但其燃油消耗量卻占汽車燃油總消耗量的25%以上。

  因此,降低載貨汽車重量,是交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的必然選擇。如果我國鋁制掛車應(yīng)用比例達(dá)到發(fā)達(dá)國家70%的同等水平,則一年可以減少燃油消耗6562萬噸,減少二氧化碳排放1.9億噸。同時,普通運(yùn)輸車可載100噸貨物,全鋁掛車由于自重輕,就可載重130噸,這就在不增加油耗和排放、不超載的情況下,提高了運(yùn)輸效率。

“以鋁代木”助力建筑工業(yè)化

  此外,建筑業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè),體量龐大。據(jù)統(tǒng)計,2018年全國建筑業(yè)總產(chǎn)值23.5萬億元,全國建筑業(yè)房屋建筑施工面積140.9億平方米。

  但是,建筑業(yè)對各類資源的大量使用,導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計,建筑施工污染占各類污染總和34%,建筑垃圾占人類活動垃圾總和40%。以建筑基礎(chǔ)材料的澆筑模板為例,傳統(tǒng)的木模板導(dǎo)致森林過度砍伐、建筑垃圾重度污染、生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞,且建筑質(zhì)量和安全得不到保障。

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  因此,“以鋁代木”,鼓勵生產(chǎn)和使用輕型鋁合金模板成為建筑業(yè)節(jié)能減排的必然途徑。

  據(jù)統(tǒng)計,每平方米鋁合金模板應(yīng)用可減少0.5畝森林砍伐,同時減少約30%的建筑垃圾,其次,鋁模板可周轉(zhuǎn)使用300次以上,且回收價值高,鋁合金模板取代目前大量使用的傳統(tǒng)木質(zhì)模板,有利于森林資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù),減少建筑垃圾。

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