Helyettesítők és új gyártási anyagok
Az utóbbi időben sok szó esik az alumíniumról, mint az acél helyettesítőjéről, valamint a grafénről, mint új anyagról, számtalan alkalmazással. Ezért úgy döntöttem, hogy elvégzek egy első felmérést, amely remélem, hogy a piac és a környezet elemzésének kiindulópontja lesz.
Először is szeretnék köszönetet mondani Javi Robles-nak, aki inspirálta ezt a cikket, és bölcs megjegyzését az úgynevezett helyettesítő termékek felfedezésének kényelméről, amelyek között megtalálhatjuk mind az életünkbe régóta beépített anyagokat, mind az anyagokat. ismét.bélyegző.
E bekezdés után alaposabb és jól ismert anyagokkal kezdem, végül grafénnal fejezem be, amely az egyes médiumokban tárgyalt csodák szerint a 21. század mannájának tűnik, és amely az égen túl is ragyog. legszerényebb és fekete eredete ellenére.
Acél
A vas és a szén összeolvadásakor született anyag eredete ide nyúlik vissza Kr. E. 3000. egyes régészeti tanulmányok szerint. Ezt az anyagot számtalan célra alkalmazták, a lőfegyverek gyártásától a hajók, autók, edények, öntőformák, megmunkálás stb.
Kevés felfedezésre vár az acél, amit még nem ismerünk. Ez jó áramvezető és hővezető, az alumíniumhoz képest könnyebben újrahasznosítható és nagyobb a felületi keménysége. Ma már az jelen van a legtöbb körülöttünk.
A kereslet növekedése ugrásszerűen megnőtt az ipari forradalomban, mivel ez volt az az anyag, amellyel álmaink születtek a gépek termelékenységének növeléséről, egy szállítási forradalom és a gyárak, amelyek remek és bőséges időt ígértek, mindezt vasmaradványokkal. Napjainkban ez a nélkülözhetetlen anyagés sok iparágban és általában a feldolgozóiparban.
A világ acélgyártása bruttó 2014-ben elérte 1662 millió tonna.
Alumínium
Van némi vita arról, hogy kinek tulajdonítsák az alumínium "találmányát", és ez a vita abból a tényből fakad, hogy a Hans Christian Oersted által kifejlesztett folyamatok eredményeként elért tisztaság milyen mértékű. 1825-ben Oersted úrnak sikerült szintetizálnia az alumíniumot, de az nem volt teljesen tiszta. 1827-ben Friedrich Wöhlernek az alumínium-klorid redukciójának és a kálium alkalmazásának köszönhetően sikerült alumíniumot szereznie, bár oxidokat és egyéb szennyeződéseket tartalmaz. 1845-ben javította a folyamatot azáltal, hogy eltávolított annyi szennyeződést, hogy alumíniumnak tekintse és bemutassa jellemzőit. Végül itt 1888, Charles Martin Hall gyártja az első kereskedelmi alumíniumot a ma ismert Pittsburgh Reduction Company gyárában Alcoa. A az árak egyhatodra csökkentek mindössze öt év alatt. Addig az alumínium olyan luxuscikk volt, amelynek magas ára volt a gyártási költségek miatt, és megfizethetőbb anyaggá vált.
A legfigyelemreméltóbb jellemzői közé tartozik korrózióval és oxidációval szembeni ellenálló képesség, annak súly (a réz vagy acél tömegének körülbelül egyharmada), nem mágneses anyagként való állapota nincs toxicitás, áthatolhatatlanság és nagy kapacitás újrahasznosítható a 100% vagyonvesztés nélkül. Nem meglepő, hogy ez az acél után a legszélesebb körben használt fém, mivel gyakorlatilag az acél összes tulajdonságát kínálja az a tömeg előnye, valamint a korrózióval és az oxidációval szembeni ellenálló képesség. Hogy képet kapjunk az anyag tartósságáról, néhány elemzés becslése szerint az egész fennállása alatt előállított alumínium körülbelül 75% -át még mindig használják.
Szerzési módszer
A probléma kezdettől fogva az volt, hogy megtalálták a módszert annak nyereséges ipari kitermelésére. A bauxitbányászat drága és nehéz volt. Alcoa megtalálta.
Jelenleg a bauxit néven ismert ásványból az extrakciót egymást követő elektrolízissel hajtják végre.
Fő achilles sarok
Az alumínium legfőbb hátránya a nagy energiaigény, amely megnöveli a gyártási költségeket. Ennek azonban alacsony az újrafeldolgozási költsége, ezért hosszú az élettartama. Az újrahasznosítás 95% -os energiamegtakarítást jelent az alumínium első beszerzéséhez képest.
Alkalmazások
* Villamosenergia-szektor: Az áramszállítás hatékonyabb az alumíniummal, mint a rézzel.
* Kommunikációs szektor: Antennák televízióhoz és műholdakhoz.
* Autóipar: Gazdasági okokból. Öntött alkatrészek és extrudálási profilok, úgymint dugattyúk, kerekek, sebességváltók, felfüggesztések, radiátorok és szerkezetek vagy testek.
Könnyűség, a jármű tömegének akár 30% -os csökkentése (üzemanyag-megtakarítás és a szennyezés alacsonyabb százaléka).
* Vasúti ágazat: Alumínium mozdonyokban. Energiamegtakarítás érhető el, mert az alumínium könnyű anyag.
* Építés: Használata Spanyolországban a fémek között a legtöbb. Ablak és ajtószerkezetek.
* Táplálás: Dobozok, alumíniumfólia, tetra tégla,. Hosszú ideig védik a tartalmat és elkerülik a toxicitást, mivel az alumínium az acélhoz képest nem mérgező. 2006-ban a három italos dobozból kettőt újrahasznosítottak.
* Gyógyszerek: Magukban a csomagolókban.
A világ alumínium gyártása 2014-ben meghaladta 50 millió tonna.
Nagy sűrűségű és kis sűrűségű polietilén
A műanyagokat egyre inkább értékelik az autóiparban, sok esetben az acélt helyettesítik. Azonban egy típusra fogok összpontosítani műanyag nagyon konkrét, az nagy sűrűségű polietilén, használt anyag könnyebb, erősebb és olcsóbb tartályok és nagy hajók gyártása mint fémtársaik. Ez az anyag polietilén gyantákból áll.
A fő előnyök a következők:
- Nem változtatja meg a termék (víz, étel) tulajdonságait (illatát és ízét). Tárolja és nem is szennyezi.
- Korrózióálló.
- Törésállóság, repedések és szivárgások nélkül.
- Könnyű telepítés, szállítás és karbantartás.
Használat
* Eaz élelmiszeripar csomagolása
Vizes palackok, margarin tartályok, szemeteszsákok (alacsony sűrűségű).
* Tárolás
Tároló tartályok, szeméttárolók.
* Csővezetékek
Víz vagy bármely más elem vezetésére.
* Játékok
Becslések szerint 2007-ben a játékok harmada készül ezzel az anyaggal.