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有色金属材料与工程范文1
关键词：有色金属；资源；循环利用
0、引言
对于任何一个国家来说，材料都是国家经济和国防赖以生存和发展的基础。我国自改革开放以来，整个材料工业去得到巨大的发展。而金属行业作为材料行业中的一个重要组成部分，多年来产量更是连续世界第一。金属行业的发展，为国民经济快速发展做出重大贡献的同时，由于行业的特殊性，消耗大量不可再生矿产资源的同时，更是由于长期粗放式的发展模式，对环境带来了极大地危害。如今我国矿石主要依赖外部进口，随着我国对金属材料需求的进一步加大，这一依赖程度将会进一步加大，这种高程度的依赖进口的产业在国际贸易中越来越受制于它国，影响到了国家的安全稳定。
1、资源循环利用概念
资源循环利用，简而言之就是将废弃的资源经过一定的技术理出，被人们重新利用的过程。详细来说就是要利用社会已经使用过的产品、或者产品生产过程中剩余的边角料及废料等作为重新的利用资源。事实已经证明，一味的开采矿石，一提高金属材料产量的作法是不明智的，因为这种不可再生资源总有被开采完的一天。而如果能够将社会中废弃的资源重新利用，充分提高材料的利用率且减少矿石开发的同时，更是可持续发展所必须的。
2、有色金属资源循环利用的意义
由于国家的矿产资源是一个国家经济国防的基础，近年来我国金属矿石的过度开采、冶炼给资源、能源、环境等方面都带来了不同程度的问题，尤其是冶金行业，更是一个高耗能高污染的行业。虽然我国的主要金属矿产储量丰富，但人居占有量少。经过长期的开采，部分地区矿产资源已经出现了枯竭现象，如不能解决这一问题，长期来看，将不利于我国经济持续健康的发展。因此，为保证我国经济的可持续发展，开展金属材料的循环利用已刻不容缓。
3、我国有色金属循环利用的现状及出现的问题
我国从上世纪80年代开始金属材料循环利用技术方面的研究，而欧美国家由于经历过工业革命，甚至矿产资源的重要性，道理开发金属资源的高效利用技术并将其列入国家的战略性高度，因此发展较快，取得了很大的进步。而我国有色金属循环利用技术与西方国家相比还有很大差距，主要是设备及技术落后，产业化程度低。
3.1社会对有色金属循环利用意识不强，缺乏相应的法律制度
很多民众，还没有认识到有色金属材料的循环利用的重要性，国家缺乏这方面的宣传工作，这就为其循环利用有关的工作的开展不利。而法律制度这块，可参考发达国家，他们已经相继出台了相应的法规。这样我们可避免走弯路。
3.2再生金属企业规模化程度低
我国再生金属企业数量发展迅速，近年来已经取得了一定的效果。然而这些企业绝大部分为小规模的企业，小规模企业注定了在技术和工艺上的相对落后。不利于有色金属材料循环利用的规模化，制约了其进一步发展，落后的工艺设备，影响了其应有的效果。很多企业在循环利用有色金属材料的同时，给环境造成了二次污染，没有达到预期效果。
3.3技术及生产设备落后
由于企业规模的限制，绝大部分企业的生产工艺和生产设备跟不上时代的进步，对金属的利用效率低，且通常为高耗能、高污染。有些只回收容易处理的金属，没有技术对其他金属回收，丧失了资源循环本身所具有的优越性。
3.4科研投资低，力量薄弱
由于企业通常经费有限，长期以来在资源循环方面的投资就严重不足。而全国范围内，这以技术的研究单位少，发展时间短，科研力量薄弱。因此这就成了制约有色金属资源循环利用整个行业发展的一个主要因素。
4、有色金属循环利用的好处
传统的有色金属材料生产模式的主要特征是需要大量的矿石、消耗大量的能源、造成严重的污染。随着时代的发展，这一模式已经不能适应时代的需要。只有采用有色金属循环利用，有色金属行业才能取得可持续发展。具体优点如下：
4.1金属循环利用可减少矿石开采
社会上一方面矿石资源越来越少，另一方面是废弃的金属制品、矿石废料及富含金属的各种物料却越来越多。这些废料的金属含量普遍比原矿更高，如果这部分废弃的资源能够得到有效的循环利用，不仅经济效益上比冶炼原矿石更高，产生大量社会效益的同时，更能减少矿石的开采。
4.2金属循环利用可减少对环境的污染
对于有色金属工业，产生的大部分的环境污染都是源自矿石本身。原矿石在冶炼加工的过程中，会产生大量的废气、废水、废渣等污染物。而金属循环利用，一方面其本身即产生相对较少的污染物，更重要的是减少了原矿的开采，间接也减少了其带来的污染，从而改善环境。
4.3金属资源循环利用可以节约能耗
有色金属行业是一个高耗能的行业，一般要想增加产量，增加能耗是必然的，而在能源日益紧张的今天，单靠采取一些小的措施所取得的效果有限。相对而言，金属资源循环利用产业所耗能相对少很多，因此加大金属资源循环利用的力度将有利于降低行业的耗能。
4.4有色金属资源循环利用行业更安全
相对于传统的有色金属行业，矿石的开采过程中给，难免会出现各种的问题，尤其是在小规模的矿山，每年都会造成大量的人员伤亡。而金属循环利用行业，不用开采矿石，从而可以使得行业生产更安全。
4.5有色金属资源循环利用行业投资少
因为金属循环利用，不用开设矿山，减少工艺流程的同时，降低了基建投资和生产成本。如生产1 t再生铝比从矿石中生产1 t铝节约投资87?5%,生产费用降低40%~50%，因此发展循环利用大有可为。
4.6有色金属资源循环利用行业可增加就业
这一行业的收集、拆卸、分类及生产过程中，需要大量的工人完成。因此可解决大量的就业问题，对于社会的稳定是有利的。
5、为促进有色金属资源循环利用行业的发展，应采取的措施
1）加强对资源循环利用的宣传。让更多的人认识到这一举措对于国家和社会来讲是有利的，只有全社会都认识到这一点的重要性，并参与到其中，将会加快有色金属循环利用行业的发展。
2）国家要给予相应政策支持。对于这种利国利民又有利于自然环境的行业，国家及各地政府应该在政策上予以支持，制定相应的法律法规，并严格执行。以促进行业发展。
3）加大科研经费。我国有色金属循环利用行业，与西方国家相比，在技术和设备上存在较大的差距，因此加大科研经费，充分利用废弃的有色金属资源的同时，还可减少其对环境的二次利用，充分体现其发展优势。
4）促进企业规模化。事实证明，小型企业所具有的技术资源有限，这就必然会降低其循环利用的优势。只有建设规模化的企业，才能在技术上加大投入，更能扩大产业规模，充分的发挥金属资源循环利用的优势。
6、结语
有色金属资源循环利用行业的优势很明显，而我国在这一行业的发展现状令人堪忧。然而我们相信，国家通过采取一系列的措施，将会促进有色金属资源循环利用行业的快速发展，其实更好的为国家和社会做出贡献。（作者单位：郑州大学 材料科学与工程学院）
参考文献：
［1］ 邱定蕃,吴义千,符斌等.我国有色金属资源循环利用［J］.有色冶金节能,2005年8月第4期，6—13
有色金属材料与工程范文2
我国稀有金属资源丰富，随着近年来新技术的发展，需求量的增大，稀有金属研究和应用迅速发展，冶金新工艺不断出现，在电气工业、化学工业、原子能工业及火箭技术等方面得到广泛应用；并且，稀有金属作为战略储备资源在我国正在逐步建立全备的工业体系。
北京有色金属研究总院矿物资源与冶金材料研究所作为国内最早从事稀有金属冶金技术开发的单位，在所长车小奎的带领下，在选矿技术、冶金工艺流程研究和冶金材料制备技术及产品开发中积极创新进取，在技术中领前沿，在产业上谋发展，为我国重有色金属工业体系的技术进步贡献了举足轻重的力量。
物华天宝为我用
利用现有的矿物加工技术和选冶工程经验进行金属的分离提取及优化工艺技术，以实现清洁生产并开发与环境友好的选冶技术，是车小奎所在的矿冶所主要研究工作，此外他们还将成熟的选冶技术用于环保领域，如回收固体废弃物的有用元素和废水处理。在矿物加工及矿物材料制备等领域，矿冶所凭借自身优势多年来为企业解决了大量复杂难题。近几年主要开展了传统资源、二次资源开发利用和环境治理（如废纸脱墨）研究，完成了加拿大稀土矿、巴新红土镍矿和国内钨矿、铁矿、金矿等多种类型的工艺开发研究。
车小奎所长主持及参加完成了多项选矿工艺研究试验工作及现场工业试验，研究项目包括国家科技攻关项目、部委研究项目及企业委托研究项目，主持的闪速浮选机技术引进及工业试验在我国黄金矿山工业试验首次取得成功，技术指标达到国际先进水平。研究成果“鸡笼山金矿提高金回收率生产与实践”、“黄金洞金矿浮选工艺优化研究与应用”、“锂离子电池及其电极材料的研究及产业化”均获得部级科技进步一等奖；“选一冶联合稀盐酸加压浸出攀枝花钛精矿制取人造金红石半工业试验”、“新型光学镀膜材料的制备技术及产业化”、“高品质海锦钛制备新工艺应用研究”分获部级二等奖；“月山铜矿提高铜钼回收率工业试验”、“鸡笼山金矿闪速浮选工业试验”、“山东荣成银矿选矿工艺研究”，“连续卷式泡沫镍的研制开发”分获部级科技进步三等奖。
人杰地灵产业新
科学研究不能只停留在实验室，更需发展产业、服务社会，科研成果与产业完美融合才是科学研究的终极目标，车小奎所长带领矿冶所始终探寻着科学研究与产业发展这二者之间的最佳契合点，把自身的发展与国家与社会的需要紧密联系在一起，使得矿冶所在产业化领域上也取得赫赫成就。
矿冶所现有光学镀膜材料、陶瓷靶材、钛锰电极、金属粉未、贵金属化合物、贵金属加工贸易等生产线，生产产品涉及的行业比较多，销售的产品以光学镀膜材料（包括靶材）、钛锰电极金属粉末和贵金属类产品为主，高纯金属材料作为矿冶所的另一个产业重点在十二五期间也将得到较快的发展。
其中，靶材在传统应用光学、微电子、磁记录、光盘、半导体、表面修饰、太阳能光伏和光热、硬盘等方面应用分布非常广泛，未来随着国内在溅射薄膜领域的快速发展，将迎来对于靶材的需求稳步快速增长。矿冶所立足这样的实际需求，不断地探索着最新的科研成果，以为相关的产业发展提供支撑。其次，钛锰电极主要用于电解二氧化锰（EMD）用钛阳极，近年来矿冶所所产出的钛锰合金涂层阳极已成功大型化，与纯钛阳极相比可节约电耗20％，或在电耗相当的情况下提高产能20％，并且成本与纯钛阳极相当。在金属粉领域，矿冶所主要生产钛、锆、镍、钴粉；贵金属化合物主要生产氯铱酸、氯铂酸及钌系化合物，用于电极防腐。另外，在“镍钴湿法高效分离”的技术领域，矿冶所处于国内领先地位，拥有专利技术，在国内多个企业进行了技术转让，该技术目前仍可以提供服务。
创新技术及成果的不断涌现，使得矿冶所成为了我国在该领域有着重要影响力的科技创新团队。在车小奎的带领下，矿冶所整个科研团队始终着眼于产业应用，将他们的科研智慧充分释放在这个充满活力的平台上，也体现了团队上下一致的社会责任感和历史使命感。
钟灵毓秀团队优
依托北京有色金属研究总院，矿冶所于1998年由原稀冶所、选冶所、能源中心合并成立，后冶金物理化学中心也并入矿冶所。以矿产资源开发、冶金过程及冶金材料研究开发为主要研究方向，承担原有研究领域包括矿物加工、冶金工艺过程、锂离子电池及材料，稀有金属提取技术、稀有金属材料制备等，有钛锰电极、光学镀膜材料、锂带、钽材加工、钛粉、镍钴粉、贵金属化合物、贵金属加工等生产线。2006年生物冶金国家工程实验室成立，矿冶所选矿组大部分人员进入国家工程实验室，同年锂离子电池研究组也从矿冶所分离进入新成立的能源材料研究所。
时代责任感使车小奎所长立志在领域内建立起一个创新团队，为此他广纳人才，吸收了大量具有交叉学科性质的的团队成员。矿冶所有从业人员108人，其中正式职工44人（其中教授16人，高工10人），返聘8人，下设矿物加工技术、有色金属冶金、新型冶金材料、高纯金属制备四个研究室。目前主要以稀有金属冶金工艺研究为主要方向之一，同时开展重有色金属、贵金属冶金工艺研究。
有色金属材料与工程范文3
关键词：化工建设；金属材料；化学元素
1化工建设工程中的金属材料分类
1.1黑色金属
能够被利用到现代化工建设工程当中的黑色金属的数量是非常多的，这其中主要包含压力容器钢、高速工具钢、合金工具钢、耐候钢、轴承钢、碳素钢、低合金钢和不锈钢等。现代主要应用的结构材料包含碳素钢，用于普通流体钢管和常压容器钢板等方面；低合金钢则主要被应用在受压紧固件方面；而耐热钢则主要会被应用在高温环境下的各种设备连接当中[1]。
1.2有色金属
有色金属主要包含钛合金、铸造铝、铸造锌合金、纯铝、锌白铜、青铜、纯铜以及黄铜等，应用比较普遍的是各种合金，主要被应用在现代腐蚀性管道的建设当中；而铝合金则具备良好的抗污染能力，通常会被应用在各种耐酸罐的制作过程中；钛合金则通常会被制造管道以及各种反应容器。
2常见化学元素对金属材料性能的影响
2.1碳元素
碳是金属材料中的主要成分之一，它直接影响材料强度、硬度、塑性、韧性及淬透性、耐磨性和焊接性，是区别铁与钢，决定钢号、品级的主要标志。随着含碳量的增加，钢材的屈服强度和抗拉强度提高，但塑性、冷弯性能和冲击韧性，特别是低温冲击韧性降低。当含碳量超过0.23%时，钢的焊接性能变差，因此用于焊接的低合金结构钢含碳量一般不超过0.22%。含碳量过高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢极易锈蚀。在现代化工建设工程中，铸钢作为不可或缺的步骤，对于碳元素的需要也是极高的，虽然使用到的比例相对较少，仅仅只有2%左右，但是这比例微小的碳元素却使得钢结构的稳定性显著增强[2]。
2.2硅元素
硅元素是金属材料中常见的化学元素，硅在钢中不形成碳化物，而是以固溶体的形态存在于铁素体或奥氏体中。适量的硅能提高钢材的强度和硬度，且对其塑性、冷弯性能、冲击韧性和焊接性能无明显的不良影响。硅也能提高钢的退火、正火和淬火温度，降低碳在铁素体中的扩散速度，从而增加钢的回火稳定性。硅与钢液中的氧有较强的化合作用，能细化钢中的纯铁晶粒并使其散布均匀。与此同时，通过将硅元素、铬元素和钨元素等的有效熔合，也能够极为有效地提升钢结构的抗高温抗氧化能力。但需要重点关注的是，伴随硅元素含量的增加，钢结构的焊接性能将会随之降低，因此这就要求相关工作者能够科学合理地调整硅元素的比例[3]。
2.3锰元素
锰元素可以说是炼钢过程中性能最为优秀的脱氧剂和脱硫剂。碳素钢中的锰元素多为冶炼钢铁过程中作为脱氧剂和脱硫剂而有意加入，含量通常在0.30%~0.50%的范围之内。锰元素能与钢中的硫元素在高温下化合成熔点很高的Mns可消减硫在钢中的不良影响，减少钢材热加工时因硫而产生裂纹的“热脆”现象。在碳素钢中加入0.70%以上的锰元素时则算作锰钢，较一般锰量的钢不但有较高的韧性，且有更高的强度和硬度，提高钢的淬透性，切实有效地改善并优化钢的热加工性能。所以在常见的化工建设工程中，技术人员通常会应用大量含有锰元素的钢材，用于优化钢结构性能。当然需要明确的是，锰元素和硅元素相同，过量的锰会使钢材变脆并降低其塑性，减弱其抗腐蚀能力，也会给焊接工作带来一定程度的负面影响。
2.4硫元素
在固态下，硫在钢铁中的溶解度极小，而是以FeS的形态存在。由于FeS的塑性较差，使得含硫较多的钢材脆性较大，而且FeS与Fe会形成低熔点的共晶体分布在奥氏体的晶界上。当钢材在约1150~1200℃进行热压力加工时，晶界上的共晶体溶化，晶粒间的结合被破坏，使钢材在加工过程中沿晶界开裂，降低钢材的延展性和韧性，在锻造和轧制时产生裂纹，这种现象称为热脆性。另一方面，硫对金属材料的焊接性能也不利，它不但导致焊缝产生裂纹，还会在焊接过程中产生SO2气体，使焊缝产生气孔。硫还会降低钢材的耐腐蚀性，所以硫元素通常被认为是钢材中的有害物质。一般来讲，如果是在质量优异的冶钢过程中，硫元素的含量应该被控制在0.045%以下，优质钢要求小于0.040%。
2.5磷元素
磷是非碳化物形成元素，磷可全部溶于铁素体，具有强烈的固溶强化作用，使钢的强度和硬度增加，但塑性及韧性显著下降，特别是这种脆化现象在低温下更为严重，故称为冷脆。磷在结晶过程中容易产生晶内偏析，使局部含磷量偏高，从而在局部发生冷脆。冷脆对在高寒地带和其它低温条件下工作的结构件具有严重的危害性。因此，磷通常也被认为是有害元素，其含量必须严格控制在0.045%以下，优质钢要求更低一些。
2.6铬元素
铬是耐磨材料的基本元素之一，是不锈钢和耐热钢的重要合金元素。铬元素的主要作用是提高钢材的强度、硬度和耐磨性，同时固溶强化基体，细化组织，显著改善钢材的抗氧化作用，增加其抗腐蚀能力。铬和铁能够形成连续固溶体，与碳形成多种化合物，铬的复杂碳化物对于钢材的性能有着显著的影响，特别是提高钢的耐磨性。通过对铬元素的应用，可以极为有效地促进钢结构的耐磨性能以及强度的提升，同时也能够增强其抗氧化能力以及抗腐蚀能力，其效果非常显著。
3金属成分分析方法和仪器设备
3.1针对于金属成分的物理分析方法
现在应用比较普遍的光谱分析仪主要包含X射线荧光光谱仪及直读光谱仪两种。其中直读光谱仪是一类原子发射光谱，可以在试验室当中检测各种不同种类的合金元素，同时针对性地进行定性分析。在现场分析的过程中可以将其视作半定量分析法。X射线荧光光谱仪同样也是一类原子发射光谱仪，其与直读光谱仪的发射方式是存在本质上的差异的，直读光谱仪需要通过高压放电的方式激发出来，而X射线则主要通过X光管来进行激发，同时二者的接收元件也存在差异。X射线的检测元素范围和精准度都要比直读光谱仪更小，但是从使用角度来讲，X射线设备更为小巧，通常能够被设计为便于携带的手持式，以满足不同检测环境的需求。
3.2金属成分的化学分析法
结合抽样标准的实际要求来看，如果利用的分析方法是化学元素分析法，那么对于金属屑的重量的要求是较多的，为更为精准有效地判定金属材料的实际化学成分，试验室通常会通过容量法、重量法和滴定法等方法进行分析，常规的分析方法虽然可以应用，但实际的开展流程是较为复杂的，并且往往需要经历较长的试验周期，所以在实际开展分析工作的过程中有必要针对性地应用高速分析仪器，以此来提升工作质量和工作效率。
4结语
综上所述，在金属材料成分分析的实际过程中，有必要选择能够满足试验需求的设备和方法，科学合理地调控元素结构，以此来满足实际化工建设需求。
参考文献：
[1]张兰芳，李力，黄维蓉.材料与化工硕士专业学位研究生教学案例库建设探讨[J].化工时刊，2020,34(09):44-45.
[2]尚华雯.上海国际化工新材料创新中心正式启动建设[J].上海化工，2020,45(01):7.
有色金属材料与工程范文4
关键词：机械设计；材料选用；适用性；节能环保；机械制造 文献标识码：A
中图分类号：TH122 文章编号：1009-2374（2017）11-0104-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.053
1 概述
机械设备在日常生活中无处不在，大到飞机、火车、轮船、各种工程设备，小到手机、手表、各种电子产品等，都属于机械设备。在机械制造过程中，设计是第一步。而在机械设计中，材料的选择又是非常关键的一环。材料选用合理是实现机械产品价格合理、质量耐用、产品寿命长的基础。在历史上，一种新材料的问世，往往会开辟一个新的时代。例如，人类掌握了青铜的冶炼技术以后，就进入了青铜器时代；掌握了炼铁技术后，人类进入了铁器时代。从20世纪下半叶到21世纪初，又有很多新材料相继问世，如碳纤维复合材料、石墨烯、钛合金等，每一种材料的出现都会给工业，特别是机械制造业带来革命性的变化。下面本文就浅显地谈一谈机械设计中材料的选用问题。
2 常见材料的分类
目前在机械制造中应用的材料主要有四类，即金属材料、无机非金属材料、有C高分子材料和复合材料。下面分别叙述：
2.1 金属材料
金属材料是现代社会中使用非常广泛的一类材料，从汽车、飞机、轮船，到手机、打火机等机械产品，都有金属材料的身影。金属材料按照颜色分，可以分为黑色金属和有色金属，黑色金属主要有三种：铁、锰和铬，其他金属如金、银、铜等均为有色金属。按照密度来分，可以分为轻金属和重金属，轻金属有铝、镁等，重金属有铜、汞等。
2.2 无机非金属材料
无机非金属材料包括陶瓷、氮化硅、玻璃、氮化硼、金刚石、石墨、碳化硅等，这类材料一般具有硬度高、抗压强度高、耐腐蚀等特点，但是许多材料价格偏高，容易脆断。这类材料使用相对较少，主要用于制造密封性原件、显示屏等。
2.3 有机高分子材料
有机高分子材料主要是塑料、橡胶以及合成纤维。塑料自从发明以来，便得到广泛的应用。它价格便宜、轻便、耐腐蚀，具有一定的强度，还可以与碳纤维等制成玻璃钢等复合材料。在机械制造中，塑料应用相当广泛，主要用于机械外壳、导线绝缘层等。
2.4 复合材料
复合材料是从20世纪末开始兴起的一类新型材料，它是通过化学或物理的方法将两种或两种以上的材料进行复合，最终得到具有特定应用性能、满足不同工艺要求的材料。目前应用得比较多的复合材料有碳纤维、玻璃钢等，这些材料密度小、强度高、韧性好，应用前景广阔。相信随着科技的发展，这些材料还会得到更多的应用。
3 机械设计中材料选用的原则
3.1 注重材料的经济性与适用性
所谓经济性与适用性，就是选材要量体裁衣，根据机械产品的质量要求、用途以及机械制造过程中的铸造工艺、装配工艺和焊接工艺等环节的要求，选择既能满足要求，又价格低廉的材料。比如，在金属材料中，钢铁的价格是很便宜的，因此在选材时，在满足要求的前提下，可以尽可能地选择钢铁。再比如，铜和铝都是电的良导体，铜的电阻率比铝更小，但是铝的价格比铜便宜许多，当满足需要时，尽量选用铝而不是铜作导电材料。这样就可以在保证产品质量的前提下实现最大的经济效益。
3.2 在选材时考虑节能与环保因素
节能与环保是21世纪以来全球广泛关注的话题，我党提出了“绿色发展”“人与自然和谐相处”等议题。在机械设计中，尤其要重视节能与环保。尽量选择可再生、易回收、环境友好的材料。在选材过程中，要优先选用可再生资源材料，优先选用环境友好材料，优先选用便于回收的材料。例如在选用塑料时，要避免选用不可降解的塑料，在可行的前提下优先选用可降解塑料。再比如，尽量减少金属材料等不可再生资源的使用，尝试用可再生资源代替。
4 机械设计中材料选用的几点注意事项
机械设计中材料的选择应用直接影响到机械产品的实用性能。在进行机械加工过程中，首要前提是满足机械设计的要求，在此基础上考虑资源供应的可靠性、材料的功能与特性等。基于此，下文针对不同材料的特点对其选择及应用进行了分析。
4.1 材料的荷载能力要满足要求
材料的荷载能力是材料性能的一个非常重要的方面，也是非常基础的一个方面。如果荷载能力达不到要求，材料在加工过程中就有可能发生断裂、失效等情况。即使在加工过程中没有出现故障，在使用中也很容易出现故障，缩短机械设备的使用寿命。在根据荷载能力选材时，材料的荷载能力需留有一定的余量或者说安全系数，这个安全系数具体是多少，要根据使用场合来确定。越是重要的场合，越是对安全要求高的场合，安全系数越大。如果所选材料的荷载能力不清楚，则需要用实验的方法进行测试。
4.2 尽量避免选用有毒有害的材料
有一些材料会对周围环境造成危害或者危害人体健康，比如金属铅、镍、汞，还有一些塑料等，这些都容易对环境造成污染。在机械设计中，要尽量不用或者少用这些材料。如果必须要选用这些材料时，要采取一定的措施，防止这些有害物质进入环境当中。
4.3 尽可能选择便于回收或可再生的材料
到目前为止，构成机械产品的大部分材料都是金属材料，其中最常见的就是钢铁。而金属资源属于不可再生资源，其在地球上的蕴藏量也是很有限的。因此对资源特别是金属资源的回收利用就成了一个值得研究的课题。金属材料的种类很多，比如钢材的种类就有很多种，低碳钢、中碳钢、高碳钢、各种合金钢等。每一种金属材料的回收难度是不同的，有的容易回收，而有的回收起来则比较困难。在机械设计中，在同等条件下，要尽可能选用回收方便的材料，让资源得以回收
利用。
当然，也可以尽可能地选用可再生材料代替不可再生材料。比如在一些场合使用塑料代替金属材料。
4.4 尽可能选用加工过程中资源消耗少、环境友好的材料
在材料选用过程中，不仅要考虑材料的荷载能力、材料本身的资源属性、材料本身对环境的影响，还要考虑将材料制成产品的过程中，加工过程、加工工艺是否节能环保。例如，现在的许多金属材料，在加工过程中需要进行热处理，而热处理过程消耗的能源等资源较多，对环境的污染也偏大，如果能够选择在冷和热轧状态下仍可保持较好性能的材料，就可以避免热处理过程，从而节约资源，保护环境。如果不能找到理想的材料，加工过程中不得不使用热处理，那也要尽量选用操作流程方便的材料，从而减少资源的消耗和对环境的
破坏。
5 结语
材料是机械制造的基石，材料的合理选用对于机械产品的质量、成本、寿命等都有巨大的影响。随着科学技术的发展，新的材料在不断被发现、发明，新材料在不断推动人类社会的进步。作为一名机械制造领域的从业者，要密切关注材料科学的发展，敢于尝试使用新的材料、新的技术，只有这样才能推动机械制造行业不断向前发展。
参考文献
[1] 车明浪，史兆伟.机械设计中材料的选择和应用[J].现代制造技术与装备，2015，（6）.
有色金属材料与工程范文5
关键词：铜加工企业 发展 对策
中图分类号:F270 文献标识码:A
文章编号:1004-4914（2011）11-048-02
中国铜加工业历经近60年的创业和发展，已经成世界上重要的铜材生产、消费和国际贸易大国，特别是“十五”期间发展迅速。2010年是“十一五”规划的最后一年，这一年我国铜加工材总产量达100927万吨，同比增长13.60%，再创历史新高，突破1000万吨大关，已连续8年居世界第一位，产量已占世界总产量的1/2以上。
铜材服务于人类已有相当长的历史，然而随着人类社会进入信息化时代，铜材的应用也进入现代技术各主要领域，众多高精尖铜材逐步形成现代铜材群体，从而出现代铜材概念。其广泛应用于电子、电气、通讯、交通运输、半导体产业和机械制造等各个领域。其具有高表面质量\高尺寸精度\性能稳定一致\环境友好\适应高科技术各种功能要求等显著特点，铜材大致在上个世纪50年代进入现代铜材时代，现代铜材的出现得益市场需求和现代技术进步。
一、现代铜材类别概述
现代铜材以集成电路引线框带材和空调散热管为代表，首先在发达国家出现。
中国铜加工产品已基本摆脱传统产品系列，而跨进现代铜材领域，高强高导电材料、高速列车用铜材、现代汽车用铜材、高精尖功能材、复合材料等已成为企业重要生产方向，诞生出一大批热点产品，如高速列车接触线、引线框架、变压器带、电缆带、光伏铜带等，这些产品均已产业化生产。
中国铜加工材品种已发生了巨大的变化，在紧密结合市场和科学技术发展需求中，传统铜加工材已经逐步完成了向现代铜加工材的转变，其重要特点是向高精度、高性能、环保、节能方向发展，许多产品已成为国内外知名品牌，在国内外市场上享有盛誉；产品质量已稳步提高，产品标准水平已处国际先进行列。
中国各主要铜材生产厂家除按国家标准生产外，还可以直接接受世界主要发达国家标准订货，这表明我国铜加工材生产进一步国际化；为了满足国民经济和科学技术对铜材的多方面需求，各铜加工企业还相应制定了许多内部供货技术标准。铜加工材应用方向主要是电力、电子、机械制造，近年来交通运输用铜在迅速增长，主要铜材品种是大长度接触线，产品消费领域已接近发达国家，电力和电子领域消费铜材己达50%以上；主要现代铜材举例见表1。
二、铜材制造基地分布趋势
从目前产能利用率上看，国内铜加工行业产需总体保持平衡，但行业存在集中度低、分布不均匀的情况。据中国有色金属加工协会的统计，1200万吨产能中，铜加工生产企业达1200家，产量大于10万吨的企业只有8家，企业多分布于东南沿海和广东地区，中西部铜加工业相对落后。
以市场为主配置的铜加工产地在沿海区域逐步形成。东南沿海、长江三角洲、珠江三角洲已成为中国铜加工基地，其产量己占全国1/3，环渤海、长江铜加工地带迅速发展。中国铜加工材主要产地集中于经济发达的东南沿海地区，其中浙江省一直处全国第一位，全国领军的铜加工企业也多位于此，代表企业有宁波金田铜业集团、海亮铜业集团有限公司、浙江宏磊铜业集团、宁波兴业盛泰集团有限公司、绍兴力博铜材有限公司、宁波博威有色合金材料有限公司等；江苏、上海地区铜材增幅很大，该地区虽然未新建大型铜加工项目，但在原企业基础上扩产改造取得很大成功。
三、铜加工业现状
1.铜资源短缺。铜是一种人类社会进步不可缺少的宝贵金属材料；它的资源有限与需求旺盛，迫使人们接受如下的现实：铜作为普通材料已成往事，它将以稀缺材料粉墨登场，铜价的推高、铜工业精密化已不可逆转。
我国铜的资源严重短缺，国内资源供给率不足25%，我国精铜(电解铜)产量已居世界第一位，但生产电解铜用原料中铜精矿粉、再生铜等主要依靠进口，国产矿产铜只占1/4，铜原料短缺已成为我国经济发展的严重制约因素，充分利用国外资源，节约铜的消费、做好铜的综合利用，推进技术创新等已迫在眉睫。
精铜90%被加工成各种铜材，因此精铜消费量最大的行业就是铜加工行业，因此如何节省铜的消耗、降低金属消耗指称、开展以铝代铜、充分利用再生铜原料直接生产铜加工材等重要课题。
2.铜加工材市场竞争日趋激烈。中国铜加工业将面临激烈市场竞争，其原因有三：（1）中国铜加工业在近10年经历了大发展时期，其产能迅速扩大，这在世界各国铜加工发展史上都是史无前例的，据不完全统计新建铜板带产能约计120万吨、管棒型产能45万吨、铜线杆和线产能150万吨，全国铜加工产能将新增315万吨，这些新建项目将在2015年前建成，这些项目投产将增加市场竞争；（2）国外发达国家一直以技术、装备优势和高精尖产品抡占中国国内市场，德国、日本是向中国主要出口国；（3）国际铜材市场萎缩，使我国铜材生产企业转向主要开发国内市场。
市场是企业的生命线，是企业的出发点和归宿，市场竞争归根到底取决于产品质量、价格，最终取决于技术。
3.铜加工业正面临结构调整和产业升级。我国国民经济2011年将保持稳定增长，结构调整和产业升级将是经济工作主线，也是铜加工产业的重点，本行业与世界发达国家相比主要差距是大而不强，具体如下：企业数量众多、生产规模小，生产集中度不高，亟待整顿、兼并、重组。据不完全统计全国共有1200多家铜加工材生产企业，产量大于10万吨企业共8家，企业多分布于东南沿海和广东地区，主要铜材生产省份为浙江和江苏；中国铜加工材产地集中于经济发达的东南沿海地区，其中浙江省一直处全国第一位，中西部铜加工业相对落后。
4.生产技术装备落后。我国铜加工技术、装备先进与落后并存，传统经典的生产技术仍然占主导地位，其加工工艺仍然是：合金熔炼、半连续铸造―热加工―冷加工，因此工艺流程长，能耗高，成品率低，环保条件差，迫切需要技术和装备创新。
我国铜加工技术与制备总的评价应该是：先进与落后并存，代表性铜加工企业如中铝洛铜集团等，技术与装备已进入国际先进行列；而广大的中小企业，其技术与装备还停留在上个世纪60年代水平，由此形成了我国铜加工工业大而不强、大而不精的现状，造成了国民经济所需高、精、尖产品主要依靠国外进口解决的被动局面。
5.品种质量水平发展不平衡。在众多铜加工材品种中，空调内螺纹管质量己处世界领先水平，这是中国铜加工行业的骄傲，但其它板带、管棒、型、线等品种质量水平都处于中等水平；产品质量波动、产品精度不高、表面光洁度低、性能一致性和稳定性差。如用于电线电缆生产的铜线杆中铜含量在98.0%~99.90%之间波动，铜含量低将导致电阻增加，导致导体发热，致使电力输送中浪费能源，影响电器安全，缩短使用寿命。大宗产品生产能力过剩，高端产品生产能力不足，部分产品尚需国外进口，如集成电路引线框架用铜合金带，国外正在产业化生产和应用的第二代材料铜-镍-硅合金，而我国目前只能生产第一代引线框架材(铜-铁-磷系合金)；国外发达国家正在迅速发展的可提高散热率3倍以上的外翅片铜管，广泛用于加热装备、化工、舰船、电力等部门，而我国这类管材的开发则刚开始。
6.提高技术经济指标和节能排的任务艰巨。技木经济指标是铜加工整体水平的综合反映，中国铜加工技术经济指标中成品率、金属消耗、电耗明显落后于国外发达国家，这表明我国铜加工还没有摆脱高能耗和高资源消耗的被动局面。
铜加工主要能耗工序有合金熔炼与铸锭、热加工、冷加工各工序所占比例为40%、30%、30%；金属消耗所占比例分别为45%、45%、10%。
铜加工排放物主要：炉渣、烟尘、金属氧化物、工业废水等主要来自熔炼和热加工，约占铜加工全过程的98%，热加工约占全部排放物的20%，某厂的能耗及排污指标如下：熔铸533.4度/吨，板带768.2度/吨，管棒型981.5度/吨，So20.15克/吨，烟尘0.048克/吨，氧化锌0.25克/吨。
节能减排是国家长久方针大计，铜加工产业也是耗能和排污重点，其指标明显落后于国外发达国家，具有节能减排的潜力很大。
四、加快铜加工材技术创新的对策
展望“十二五”期间中国铜加工业发展，做为以导电为特征的最大功能材料加工业―铜加工业来说，新型材料的发展趋势是：高、精、尖、功能化和智能化；产品发展向高精度、高表面、性能高度一致化方向发展；新工艺正向节能、环保、低碳、连续化、短流程化、利用再生铜的资源直接生产铜加工材技术方向发展。我国铜加工业发展战略建议如下：
1.充分利用中国市场经济迅速发展为铜加工提供的资金和市场的历史机会，打造以东南沿海、长三角、珠三角、环渤海、国企改型、原料产地为主体的铜加工产业基地。
2.加快产品结构调整、淘汰落后设备。随着国民经济对有色金属加工材的需求增加，有色金属加工行业迅速壮大，有色金属加工材产能、产量、产品品种都大大增加，在这种背景下，产业结构和优化升级十分重要。因此要有计划的淘汰一批落后的产能，对一些落后的设备进行技术改造。并且要引进新装备新技术，进行装备方面的创新，促使有色金属加工装备朝着自动化、智能化方向发展，满足产品质量提高和新材料、新产品对生产装备技术的要求。未来的有色金属设计研究工作要更加重视产业政策和市场规律，要满足新型产业对有色金属材料、新产品的需求。
3.采用新工艺，进行技术攻关。建立工艺技术的创新管理机制，发展以短流程、节能、环保、高效的生产技术，建设连续化、自动化、专业化生产线；重要产业创新技术有：潜流式铸造、连续挤压、管材行星轧制等。
重点技术攻关方向有：再生铜直接利用技术、合金管材盘管拉伸，高效传热铜管生产技术及品种、环保铜合金开发、引线框架带材生产技术和品种开发；高性价比铜加工装备及整条生产线装备开发。
4.树立低能耗、低排放的设计理念，发展低碳循环经济。为推动节能减排，大力发展低碳经济和循环经济，有色金属加工设计将以低能耗、低排放的设计理念带动有色金属加工行业走上低碳循环经济之路，在工程设计的各个环节的物质和能源消耗，建设低能耗、低排放的有色金属加工企业，从而有限减少温室气体的排放，达到节能减排的目的。
参考文献：
王碧文.铜加工产品和生产技术发展方向[A].2010年中国铜加工技术创新及产业升级大会[C].2010
有色金属材料与工程范文6
企业通过电话或者网络上传融资需求，十个工作日内将由专业机构给申请企业出具受理意见，不符合条件的将进行个性化辅导。通过中关村创业金融服务平台，企业在融资过程中出现的“融资无门”和信息“石沉大海”等问题将得以有效解决。2009年12月16日，中关村创业金融服务平台启动仪式暨北京中关村科技担保公司成立十周年活动在中关村皇冠假日酒店举行。
为进一步深化中关村科技金融改革创新试点，建立中关村企业和各类金融机构之间的沟通机制，促进技术与资本的高效对接，中关村推出了创业金融服务平台。平台由北京中关村科技创业金融服务集团有限公司统筹负责，依托旗下中关村科技担保公司、中关村创业投资发展中心等集团子公司的力量，设立统一的中关村企业融资服务申请通道，收集中关村企业融资需求，发挥平台金融机构和科技中介机构聚集的优势，为企业量身打造融资方案和有效融资需求培育方案。
企业可通过电话及网络上传企业信息及融资需求，平台设立专门初审员收集、分析、整理，并建立了由担保机构、天使投资、创业投资等组成的中关村创业金融服务联盟，承诺在十个工作日内给申请企业出具受理意见，并定期将受理企业情况反馈给平台。平台将根据企业情况开展多种形式的培训和投融资对接活动，推出“投资中关村”、“中关村科技金融论坛”等品牌活动，培育企业融资能力，促进有效融资需求的形成。
会上，中关村科技创业金融服务集团与中国银行北京市分行、联想投资有限公司、中国出口信用保险公司、中瑞岳华会计师事务所、申银万国证券股份有限公司、大公国际资信评估有限公司签署了合作协议。
出席“第25届全球清洁技术论坛”的企业代表造访国门商务区
2009年12月3日，出席由美国清洁技术产业投资集团于北京东方君悦大酒店主办的“第25届全球清洁技术论坛”的投资类、新能源生产技术类企业的10多名代表参观考察国门商务区，并听取了有关商务区远景目标、总体规划、开发进度、各功能区重点招商项目，特别是建设数字化、低碳经济园区设想的介绍说明。各位代表表示他们期望进一步了解商务区有关项目和投资机遇，期待着在未来建立良好合作关系。北京国门商务区也参加了此次论坛，并在展会现场设立了展台。
天竺空港经济开发区获颁“第二批市级生态工业园试点园区”
近日，天竺空港经济开发区、雁栖经济开发区两家园区获颁“第二批市级生态工业园试点园区”，正式启动第二批市级生态工业园试点园区建设，进行生态化改造和建设。
天竺空港经济开发区计划投人8000余万元进行生态化建设，包括固体废物一体化回收处理系统、太阳能高效照明工程、蒸汽锅炉排污水综合利用工程等。开发区还将建设环境监测服务中心，监测园区内各企业的排污情况，不合格立即叫停。
格兰常(中国)控股有限公司入驻中关村国家自主创新示范区核心区
2009年12月17日，格兰富(中国)控股有限公司入驻海淀区中关村国家自主创新示范区核心区签约仪式在皇苑大酒店举行，全球先进水泵制造业领军者格兰富正式入驻海淀。
格兰富公司是全球先进水泵制造业的领导者之一，总部位于丹麦，在全球41个国家和地区拥有78家分公司，年营业额30亿欧元，拥有多项创新技术和科技转化成果，其先进节能的水泵被广泛应用于我国国家大剧院、鸟巢等多项国家重点项目中。
目前，海淀区正按照国务院、北京市的批示精神，举全区之力建设中关村国家自主创新示范区核心区，吸引更多高新技术产业的跨国公司地区性总部落户，格兰富在海淀区设立地区总部，是海淀投资促进工作的一个标志性成果。海淀区将充分利用创新人才密集、科研成果丰富、产学研结合紧密的优势，先行先试，继续加强对投资性公司及地区总部的服务力度，发挥示范带动作用，将核心区建设成为全球领先的科技创新中心。
北京市副市长苟仲文、丹麦驻华大使叶普、海淀区长林抚生、格兰富中国区首席执行官刘鸿聪，以及北京市和海淀区相关委办局领导及格兰富公司代表出席了签约仪式。
中关村生命科学园生物技术研发中心破土动工
11月30日，中关村生命科学园生物技术研发中心项目在昌平区破土动工，标志着中关村生命科学园的公共技术服务水平又上了一个新台阶。
中关村生命科学园生物技术研发中心是集医药研发、综合办公、商务配套等多种功能于一体的建筑组群，它将为火中企业、跨国公司和风险投资等中介服务型机构落户北京、落户昌平、落户生命园提供先进的实验平台与优越的办公环境。
第四届文博会“小国影都”满载而归
为期四天的第四届中国(北京)国际文化创意产业博览会圆满结束。据统计，中国(怀柔)影视基地展览期间共接待参观者13000人次，发放各类宣传材料10000余份，收集名片1000多张，接待影视传媒类客商约560人，并获得了组委会颁发的最佳展示奖、最佳组织奖两项殊荣。
此外，在11月28日举办的2009中国新媒体盛典暨第二届新媒体节上，中国(怀柔)影视基地荣获由新媒体产业联盟、中国经济报刊协会、第四届文博会组委会办公室等多家权威机构联合颁发的“2009中国最具影响力传媒产业集聚区”大奖。通过参与这一国际级文化创意产业盛会，多形式、多渠道、全方位地展示了怀柔影视产业的发展进程，进一步提升了影视基地的知名度。
北京(房山)历史文化旅游集聚区参加第四届文博会并获奖
文博会期间，北京(房山)历史文化旅游集聚区共接待参观者2万余人，发放宣传册2000页，发放宣传品1万余件，起到了良好的宣传效果。最终有7家单位和个人与集聚区初步达成了合作意向。同时，周口店遗址作为文博会分会场也举办了以寻根溯源、传承文明为主题的系列活动，4天共接待游客1000余人。由于北京房山历史文化旅游集聚区在文博会期间的出色表现，集聚区同时获得“最佳展示”和“最佳组织”2个奖项。
北京经济技术开发区产业投融资平台成形
12月23日，随着北京市金融工作局局长王红、开发区工委书记杨林为开发区产业投融资平台揭牌，北京亦庄创投基金管理有限公司、北京亦庄国际担保有限公司、亦庄企业上市服务中心集体亮相。三家新机构浮出水面以及小额贷款公司的基本完成组建，标志着以北京亦庄国际投资发展有限公司为主体，融基金、担保、小额贷款及上市服务四大功能板块于一体的开发区产业投融资基础平台已构建成形。仪式上，创投基金与北京浩华浩信资产管理顾问有限公司签订规模为10亿元股权基金募集框架合作协议，与黄石基金签订规模为20亿元基金募集框架合作协议，预计该创投基金未来规模将达100亿元以上；担保公司与建设银行、工商银行、交通银行、首创担保签订了合作框架协议，合作规模近30亿元；上
市服务中心携手西南证券，签署企业上市服务合作框架协议。
有研总院10个项目人驻雁栖开发区
11月28日，北京有色金属研究总院(有研总院)、怀柔区人民政府战略合作协议签字仪式在北京雁栖经济开发区管委会报告厅隆重举行。怀柔区区长池维生、有研总院院长张少明代表双方签署了战略合作框架协议。根据战略合作协议，有研总院计划在怀柔区建设分院，主要定位于有色金属新材料战略高技术和前沿技术研发、产业化关键技术和行业共性技术开发、中试生产和成果孵化转化。
在签字仪式上，雁栖开发区管委会主任史宗祥、有研总院副院长黄松涛还签署了有研总院麾下10个项目入驻雁栖开发区用地意向协议。这10个项目分别是：国家有色金属复合材料工程技术研究中心、有色金属材料制备加工国家重点实验室、生物冶金国家工程实验室、加工工程研究中心、能源材料与技术研究所、先进电子材料研究所、超导材料研究中心、粉末冶金及特种材料研究所、矿物资源与冶金材料研究所、多品种小批量高水平军用有色金属材料科研生产基地等。
有研总院怀柔分院的落成，将有助于推动我国有色金属新材料自主创新能力的提升，并将建设成国内一流、国际有影响力的有色金属新材料工程化技术创新基地。
大红门：首届“鑫福海杯”品牌服装概念设计大赛完美落幕
11月26日，首届“鑫福海杯”品牌服装概念设计大赛在大红门国际会展中心完美落幕，来自北京服装学院的学生才华获得了本次大赛的一等奖。
