绿色材料
循环材料
净化材料
绿色能源 材料
3
循环材料
循环材料多是可再生材料，包括再生纸、再生塑料、 再生金属等。
再生纸
再生塑料
再生金属
4
处理不会对 环境产生污
染。
可以多次重 复循环使用；
废弃物的处理消耗 能量少；
循环材料的特点
5
净化材料
净化材料是能分离、分解或能吸收废气、
废液的材料。
空 气 污 染 物 的 类 型
绿色制造（Green Manufacturing ）
贺占蜀
1
目录
第1章 绿色制造概述 第2章 绿色产品类型 第3章 绿色材料选择 第4章 绿色产品设计 第5章 绿色生产工艺 第6章 绿色包装技术 第7章 绿色回收与再制造
2
绿色材料的概念
绿色材料是指在原料采取、产品制造、使用或者 再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小 和有利于人类健康的材料。
• 离子交换树脂：主要处理含硫 烟气，常温下每10g产品可吸 附3—4g二氧化硫气体。
10
沸石吸附材料
•沸石及其合成制品独特的 吸附性和催化性, 可以对废 气进行吸附过滤以防止被 分离污染物的再附着, 可以 用于某些特殊的脱硫或抗 菌用途
11
粉煤灰吸附材料
• 粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中 收捕下来的细灰，粉煤灰是燃 煤电厂排出的主要固体废物。
55
“无氟”推广障碍
无氟空调贵两三成； 充氟价格贵四倍； R410A温室效应指数较高；
56
选用易降解材料
韩国的环保牙签——以番薯、绿豆粉和玉米粉等可食 用的原料制成。
节约了大量木材，用后还可吃掉，不浪费粮食。
57
竹纤维扬声器
日本Panasonic用竹纤维来作HiFi扬声器的震动板，它 同样可以保证提供高质量的音效。
58
竹子是地球上最坚韧的绿色环保材料，比
钢铁还不易扯断。不少产品也开始用竹子
代替钢材和塑料来制造。
59
聚乳酸
聚乳酸是由生物发酵产生的乳酸经人工化学合成而得 到的聚合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
60
聚乳酸包装袋
60
索爱手机
61
聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法。可用于加工从 工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺 布、工业及民用布。
减少零件数量-----零件合并示例
包裝材減量設計
補強設計 減量
小型化
32
减少材料使用量
用空心黏土砖逐步替代实心黏土砖。
www.theme3g3
采用轻量化的材料
材料轻量化是指在满足机械性能要求的前提 下，将材料重量减轻。一般通过采用轻量化的金 属和非金属材料实现。
34
35
汽车轻量化
世界铝业协会的报告指出：汽车自重每减 少10％，燃油消耗可降低6％～8％。
7
活性炭纤维材料的应用
• 适用于二氧化硫、硫酸雾 、含汞、铬、铅等檄尘废 气 的吸附
• 适用于氯气、氯化氢、含 氟废气 的吸附
• 适用于硫化氢废气的吸附
8
膨胀石墨吸附材料
• 膨胀石墨：又称柔性石墨，是 一种疏松多孔的蠕虫状物质。 膨胀石墨对空气中的SO2的吸 附作用十分明显。
9
离子交换树脂型材料
硅是地球上蕴含量第二丰富的元素；无毒性，且氧化物稳定 。
硅太阳能电池是最有发展前景。
17
生物质能源材料
• 生物质(biomass)主要是指可再生或循环的有机物质 。
18
生物质能源材料
燃料乙醇——以玉米、小麦、薯类、糖蜜或植物等为 原料，经发酵、蒸馏而制成。它不单是一种优良燃料，而 且是一种优良的燃油品质改善剂。
注：√表示相容性好， O表示相容性一般， ×表示相容性差。
44
卡扣连接示意图
45
选用无毒、无污染材料
这款可口可乐罐，取消了可乐罐表面的有 害涂漆，而是把其标志设计成冲压凸起， 视觉效果同样震撼。
46
索尼公司所销售的光存储产品，在整个的生产制造过程中 ，全程采用无铅焊接材料，限制使用普通电子产品中含有 的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚等六项有 害物质。
47
LED
48
一支普通的水银式玻璃体温计含有汞约1克。 由于所用容器的材质多为玻璃，若发生破碎 就容易导致汞泄露。
49
红外线式体温计，不含汞，可以非接触测量耳 温和额温。
50
含水银的用品打 破了该怎么办？
51
1972年日本报纸上刊载了用铅晶质玻璃瓶装威士 忌酒,保存5年后,从酒中检测了0.05～1.2×10-6的铅。
42
碳纤维还因为其环保、耐磨的特点而应用在刹 车片上，具有非常优秀的制动稳定性和热稳定性。
43
根据相容性选择复合材料
PE PVC PS PC PP PA POM SAN ABS PE √ × × × √ × × × × PVC × √ × × × × × √ √ PS × × √ × × × × × × PC × O × √ × × × √ √ PP o × × × √ × × × × PA × × O × × √ × × × POM × × × × × × √ × ×
高硬度 决定了它具有优异的耐磨性
高燃点 决定了它具有杰出的耐热性
高化学稳定性 决定了它具有良好的耐蚀性
陶瓷材料
26
陶瓷材料
陶
瓷质无铅，无镉，绿色环保杯。
瓷 保
无任何重金属对人体造成的危害是绝
温 杯
对绿色环保的产品。
陶瓷中大半是烧结陶瓷，因为它 难以像金属和塑料那样使熔化的熔液
流入模型，靠本身的塑性变形性质而
无需介质
可靠性高
寿命长
无噪音
22
常用的绿色材料
木材 竹材 陶瓷材料 纳米材料
23
木材
优良的共 振性
易改造表 面
易加工
绝缘性
可塑性强
较高的强 重比
木材
耐久性
防火木材
人造板
胶压木材
24
竹材
富弹性
较安全
加工容易
强度大
生长快
自重轻
竹材
较高的强 重比
竹材复合板
25
陶瓷材料
陶瓷是采用粘土类及其它天然矿物原料经过粉碎加工、 成型、烧结等过程而得到的。
颗粒态污染物
气体状态污染物
① 粉尘 ②烟 ③ 飞尘 ④ 黑烟 ⑤雾 ⑥① 铅硫氧化物 ② 氮氧化物 ③ 碳氧化物 ④ 挥发性有机物 ⑤ 硫酸烟雾 ⑥ 光化学烟雾 ⑦ 温室气体 ⑧ 持久性有机物 6
活性炭纤维材料
• 与颗粒活性炭相比，活性炭纤维 吸附容量大10倍以上，吸附速度 快100倍。
• 活性炭纤维成型好，不易粉化、 再生容易、再生速度快、易于加 工成毡、布、丝、纸等优点。
镁铝变速器壳体
39
全铝车身设计
奥迪A8 铝合金框架支撑着全铝合金车身 ，车身结构由挤压的铝部件及压铸件组成。
40
塑料在汽车上的应用
碳纤维增强聚合物基复合材料有足够的强度和刚 度，可使汽车车身、底盘减轻重量40％～60％。
41
塑料在汽车上的应用
法国跑车布加迪：整个车身采用了碳纤维材质打
造，而底盘则由蜂窝式结构的铝合金制成，底盘量 仅为70kg，车重仅有1330kg。
36
汽车轻量化
采用轻型材料(如镁、铝、塑料和复合材料等) 替换车身骨架及内、外壁板原有的钢材是汽车轻 量化的发展趋势。
37
轻质材料发动机
采用铝合金或者镁合金降低发动机质量。
2008年2月22日，我国 第一款自主研发的全铝制轻 量化V12发动机在中国第一 汽车集团公司成功点火。
38
轻质材料变速器壳体
66
卡车轮胎内胎制成的皮包。
67
绿色设计
68
电线缠绕着一个废弃的酒瓶制成台灯。
69
• 可以增加汽油的含氧量，使汽油燃烧更充分。 • 环保可再生。 • 可解决陈化粮问题，增加农民收入。
• 发展燃料乙醇的拦路虎
• 与人争粮、与人争地 • 技术、成本问题亟待解决
19
生物质能源材料
生物柴油是指植物油与甲醇进行酯交换制造的脂 肪酸甲酯，是一种洁净的生物燃料。
减轻对石油的依赖； 低温启动性能好； 较好的润滑性能； 环境友好，尾气污染小；
用热压铸成形法制成制品，所以采用
粉体成形，然后进行烧结的方法来生
产。
27
纳米材料
纳米材料就是在微观尺寸上为纳米级的材料。 在原始材料中加入纳米材料，可以大大拓展性能。
纳米塑料
纳米金属
纳米布料
28
绿色材料选择原则
减少材料使 用量
选用无毒、 无害材料
降低能耗 环境负荷 最小
选用可回收 或再生材料
选用能自然 降解的材料
• 粉煤灰吸附材料还可用于处理 含氟废水、电镀废水与含重金 属例子废水和含油废水.
12
净化空气的植物
• 吊兰、黛粉叶等，对装修后室内残存的甲醛、氯、苯 类化合物具较强吸收能力；
• 常青藤可吸收苯；
13
仙人掌防辐射？？？
14
绿色能源材料
绿色能源材料是指能够利用洁净的能源和废热能源的材料。
太阳 能
基础玻璃成分无毒，但可溶出有害物质，当用这 类玻璃容器盛装食品时，溶出的铅、砷等有害元素将 随食品进入人体。
52
为了避免或减少玻璃容器中有害物质的溶出，首 先必须优化玻璃的化学成分。
* 在铅玻璃中加入一定数量的Al2O3并用Na2O代替K2O可 减少铅的溶出量,或者用BaO、ZnO、TiO2代替PbO制晶质玻 璃。
20
热电材料
热电材料是：是一种实现热能和电能直接相互转换的 功能材料。