6-1 生态环境材料
生态环境材料的概念与分类
生态环境材料
6 产品发设展计中材的料新概材论料
满意的使用性能 优良的环境协调性
（或者是能够改善环境）
整个过程，都做到对资源和能源消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。
制造
使用
废弃
再生利用
实际上任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求， 它就应视为生态环境材料。
系来制造最为理想。通用合金就是使用合金元素种类最少，且能满足各种用途要求的标
准合金系。
①Fe—Cr—Ni钢
通过改变Fe、Cr和Ni的相对含量，可以生产出从铁素体钢到不锈
钢的—系列钢种，其组织和性能可以在很大范围内发生变化。
通
用
②Ti合金
合 金
钛合金的性能随成分不同可在很大范围内变化，且可通过合金 成分来预测合金的组织与性能。通过建立这样一种设计体系，不仅可以 保证再生材料的性能，而且通过调整成分配比有可能开发出性能更优异、
（4）可循环再生。
再生纸制成的包装盒
（5）结构可靠性。
（6）化学稳定性。
（7）生物安全性。
（8）无毒、无害。
（9）舒适性。材料在使用时能给 人提供舒适感的性质。
（10）环境清洁、治理功能。
6-1 生态环境材料
生态环境材料的合成与加工工艺，可分为四类：
6 产发品展设中计的材新料材概料论
（1）能源节约工艺。 （2）资源节约工艺。 （3）降低污染的加工技术。 （4）净化环境的加工技术。
丹麦生产的天然彩色 棉花织成的布匹
6-1 生态环境材料
20世纪90年代初开始， 韩国汉城市内公路两旁的 隔音板，根据声学原理， 用铝格和有机合成玻璃制 成隔栏，大大降低 了汽车的噪声，减轻了汽 车尾气的污染。
6 产发品展设中计的材新料材概料论
I2571 型 环 保 型 真 空吸尘器，外壳采 用的是再生塑料。
附加值更高的再生材料。
Hale Waihona Puke ③Cr—Mo钢 这种合金成分设计方法既保证了耐热钢的持久蠕变强度，又节
约了合金元素，减小了合金生产过程中的环境负荷。
6-1 生态环境材料
2）简单合金
6 产发品展设中计的材新料材概料论
①合金组元简单，再生循环过程中易于分选；
简
单
②原则上不加入目前尚不能用精炼方法去除的元素；
合
金
③尽量不使用环境协调性不好的合金元素。
与超级通用合金的用途不同，简单合金的主要用途是代替大量消费的金属结构材料。
3）双相钢
与普通低合金高强度钢相比，在同等级抗拉强度水平下，铁素体-马氏体双相 钢具有屈强比低、冷变形性能好、无屈服点等特点，这类传统材料已发展成为一 种强度高、成形性能好的新型冲压用钢。
6 产发品展设中计的材新料材概料论
6-1 生态环境材料
绿色设计不应该仅仅停留在技术层面上，更应 该体现在设计的思维和原则上。绿色设计是在 设计观念上的一次变革，要求设计师以一种更 负责的方法去设计更加简洁、长久、完美的产 品。
6 产发品展设中计的材新料材概料论
例如1994年，philip starck为法国一家公司设计的“绿色电视”，
6 产发品展设中计的材新料材概料论
（2）常见的金属材料的生态化改造工艺
从环境材料的角度出发，尽量使金属材料的加工过程消耗较低的资源和能源， 排放较少的三废，并且在废弃之后易于分解、回收与再生。
金
属
①熔融还原炼铁工艺
的
以 COREX法为代表的熔融还原炼铁工艺能使用非炼焦煤直
生
接炼铁，工艺流程短、投资省、成本低、污染少。铁水质量能
态
与高炉铁水媲美；并且能够利用产生的煤气在竖炉中生产海绵
化
铁，替代优质废钢供电炉炼钢。
改
造 工 艺
②喷射成形的近终形加工技术 与粉末冶金工艺相比，生产流程大大缩短，可以认为是一
种紧凑型的粉末冶金流程。可大幅度节约能源，降低环境负担，
比粉末冶金降低生产成本 40%以上。
6-1 生态环境材料
德国BMW3型环保概念车，其中用蓝色标出的零 件都使用再生材料制造的，而绿色表示材料可回收， 整个车可以拆卸。
实用研究包括： ①环境协调材料、传统材料的环境材料化。
②环境净化和修复材料。
③降解材料，指通过自身的分解减小对环境的污染。
6-1 生态环境材料
6 产发品展设中计的材新料材概料论
生态环境材料的有以下几个特征：
（1）节约能源。材料能够降低某一系统的能源消耗。
（2）节约资源。材料能降低系统的资源消耗。
（3）可重复使用。
除了在技术上选用了一种可回收性材料----高密度纤维模压
成型的机壳，在造型和风格上，也体现了简约、持久、安全的“绿色”感觉
.
11
6-1 生态环境材料
法国著名设计师菲利普•斯塔克(Philip Starck, 1949-)是简约主义的代表人物。
菲利普是一位全才，设计领域涉及建筑设计、 室内设计、电器产品设计、家具设计等等。他 的家具设计异常简洁，基本上将造型减化到了 最单纯但又十分典雅的形态，从视觉上和材料 的使用上都体现了"少就是多"的原则。斯塔克 设计的路易20椅及圆桌。椅子的前腿、座位及 靠背由塑料一体化成型，就好像靠在铸铝后腿 上的人体,简洁而又幽默。
废旧材料二次利 用制成的产品
生态环境材料及其工艺
6 产发品展设中计的材新料材概料论
1.常见的金属生态环境材料及工艺
（1）常见的金属生态环境材料
1)通用合金
再生循环过程中种类繁多的材料混杂在一起，就使废料的再生循环利用变得非
常困难。因此从提高金属材料的再生循环性能出发，金属制品的全部零部件由单一合金
6-1 生态环境材料
6 产发品展设中计的材新料材概料论
生态环境材料的基本理论
生
态
理论研究
环
境
材
料
研
实用研究
究
①对材料的环境性能的评价。其中生命周期评估 （life cycle assessment, LCA）已经成为这一 领域的主流方法。
②材料的可持续发展理论。
③材料流理论（materials flow）和生态加工、 清洁生产理论以及再循环、降解、废物处理理论。
6-1 生态环境材料
6 产发品展设中计的材新料材概料论
面对日益恶化的生态环境， 可持续发展成为世界的共识。
在 这 种 背 景 下 ， 20 世 纪 90 年 代初，国际上提出了环境材料 (ecomaterials)的概念，标志着 材料科学的发展迈入了一个新的 历史时期。
日本东京Eiji hiyama设 计的用瓦楞纸制成的儿童 玩具
.
6 产发品展设中计的材新料材概料论