材料与环境重点

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1、材料与环境重点一、问答题1.传统材料和环境材料的区别：环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下，在其生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中对生态环境无副作用。而传统材料在上面三个方面的效果往往是比较差的。怎样让传统材料生态化：原则①系统分析方法：需要系统考虑和分析产业生态系统、自然生态系统与人类需求之间的关系，尤其是耦合关系。②生命周期角度：只有综合考虑产品生命周期过程的影响，多级使用资源和能源，才能降低产品生产和消费过程的环境影响，使其与地球的环境承载力一致。③多要素分析：生态设计必须必须同时考虑成本、环境影响和性能等主要

2、因素。④相关者协作：生态设计是基于产品生命周期链的设计方法，在设计过程中，需要各利益相关者共同参与及协作，这些利益相关者包括：生产者、供应商、消费者、废弃物管理者、资源冋收者及政策制订者。思路：低物质化，功能经济，物质替代设计要求：①减少原材料的使用量②采用再循环原料③采用低能值原料无机非金属材料的生态化设计：高纯化与复合化1.高纯化：提高原料纯度，需要增加额外的提纯、净化工艺，甚至要借助于化学合成，这必然导致能源和资源的额外消耗。陶瓷材料制备过程中最主要的污染，正是来自提纯、净化和化学合成环节。显然，高纯度与环境协调性有矛盾。这与金属材料的情况不甚一致。2.复合化：人为

3、添加多种原料，最终形成具有多种相结构的复合或复相紂料，是先进无机非金属材料的另一个重要发展方向。经过合适的晶界设计和相设计，合或相材料具有单一组成相所不具备的优良性能。例如，部分稳定氧化锆复相陶瓷及纤维增强陶瓷基复合材料，是目前陶瓷领域强度和韧性水平最高的两类材料。用天然原料和A然环境中含量丰富的元素，通过结构没计和相没计，制备出性能优良的材料，是无机非金属材料原料生态化改造的方向。复合材料的生态设计：复合材料与其他材料相比较其生态环境性能较差，其分解比制造吋的成本和使用阶段的能源还高。目前提出的有研宄、设计、LCA分析、检测一体化方法。设计方向有优先考虑维修的方案，可回

4、收复合材料的方案。复合材料结构可采用分解结构，在界而上设置原子扩散层，温度一高就软化脱开。1.城市化的发展城市化的涵义分为狭义和广义。1、狭义：城市化指农业人口不断转变为非农业人口的过程。2、广义：城市化是社会经济变化过程，包括农业人口非农业化、城市人口规模不断扩张，城市用地不断向郊区扩展，城市数量不断增加以及城市社会、经济、技术变革进入乡村的过程。本质上是经济社会结构变革的过程.加快城市化进程的本质并不是到处出现城市,而是要使全体国民享受现代城市的一切城市化成果并实现生活方式、生活观念、文化教育素质等的转变。即：实现城乡空间的融合发展--产业的融合、就业的融合、环境的融

5、合、文化的融合、社会保障的融合、制度的融合等，以期真正实现城市和农村人民群众的共同富裕、共同发展、共同进步。3、开发新材料从哪些方面（环境）考虑。且举例设计生态材料的原则：①系统分析方法：需要系统考虑和分析产业生态系统、自然生态系统与人类需求之间的关系，尤其是耦合关系。②生命周期角度：只有综合考虑产品生命周期过程的影响，多级使用资源和能源，才能降低产品生产和消费过程的环境影响，使其与地球的环境承载力一致。③多要素分析：生态设计必须必须同时考虑成本、环境影响和性能等主要因素。④相关者协作：生态设计是基于产品生命周期链的设计方法，在设计过程中，需要各利益相关者共同参与及协作，

6、这些利益相关者包括：生产者、供应商、消费者、废弃物管理者、资源冋收者及政策制订者。2、思路①低物质化比如：借助于M络实现无纸化办公、交易等。②功能经济比如，当人们不买汽车这种产品本身，而只买汽车运送乘客和物品的功能时，汽车制造商将会想方设法延长汽车的使川寿命，并且提高废旧汽车的回收价值，从而减少资源消耗和废物排放。③物质替代聚合材料代替钢材，光纤代替铜质线，用萜（一种植物清洗剂）代替CFCs环境材料的三个特点：1.先进性：满足功能需求2.环境协调性（优先争取的目标）3.舒适性：经济性、可接受性减少能源和资源的消耗，降低生产和使用后悛弃物对环境的影响。举例：如.•采用再循环

7、原料尽量避免使用不可再生，或者需要很长吋间冰能再生的原料，如矿物燃料，金属铜等。尽量使用可以再循环利用的原料，可以减少原料在采掘和生产过程屮的能耗。举例：日本的Beauty工业利用废旧的玻璃作为原料，生产的免烧瓷砖可以节省大量的资源和能源，而且这种瓷砖可以再利用。4.清洁生产：材料在生产过程中对环境的影响，怎样评价这些影响。清洁生产是通过产品设计、原料选择、工艺改革、生产过程管理和物料内部循环利用等环境的科学化与合理化，使工业生产最终产生的污染物最少的一种工业生产方法和管理思路。对环境的影响可从污染，能耗方而作答。从下而的改进