Блог

Apr 24, 2024

Металл – король устойчивого (и прибыльного) будущего

Джеймс Д. Блайт Следуйте — Слушайте Поделиться Со стола Джеймса Блайта — Ладно, слушатели, достаньте свои самые толстые очки, похожие на бутылку из-под кока-колы, и защитные карманы. Давайте для начала поговорим о материаловедении.

Джеймс Д. Блайт

Следовать

--

Слушать

Делиться

Со стола Джеймса Блайта —

Ладно, слушатели, достаньте свои самые толстые очки, похожие на бутылку из-под кока-колы, и защитные карманы. Давайте поговорим о материаловедении, чтобы начать неделю.

Металлургия (наука о металлах и металлических сплавах) долгое время не пользовалась особой популярностью. «Боже мой, мистер Блайт, разве мы не открыли все существующие металлы? Что могло остаться? Мы до сих пор все делаем из стали, как скучно! Слышали ли вы об этом новейшем композите из графеновых наноточек и микротрубок?» Я могу понять это чувство.

И все же в мире суперматериалов металл занимает первое место.

Когда работа абсолютно необходима, вы вызываете металлы. Когда необходимо построить здание или изготовить конструкцию автомобиля, вы называете металлы. Если вам нужна прочность, долговечность и обрабатываемость, вы называете металлы.

Постоянно изобретаются новые металлические сплавы. Здесь на несколько точек меньше углерода, там больше на несколько точек скандия и тому подобное. Однако крупные прорывы в металлургии не были такими привлекательными и потрясающими, как они могли бы быть в 1960-х годах. Однако отстает не исследование и разработка новых сплавов, а внедрение и внедрение существующих. Хуже того, американская инфраструктура для поддержки этих важнейших материалов постоянно ухудшается из-за экономического давления со стороны Азии и стареющей инфраструктуры.

Конечно, это не такой резкий заголовок в журнале «Популярная механика», как «Ученые изобрели унобтаниум!» Дешевле туалетной бумаги, прочнее стали!» Но это гораздо важнее для нашего реального будущего.

Люди жалуются на зацикленность современного общества на пластике, но есть причина, по которой эти инженерные материалы так распространены в товарных товарах. Тем не менее, в условиях цикличной, устойчивой экономики пластикам и композитам трудно найти хорошее место для жизни. В условиях замкнутой экономики нам нужно думать об окончании срока службы наших устройств. Когда продукт или устройство устаревает, как мы его перерабатываем или повторно используем? Что касается переработки пластмасс и композитов, ваши возможности ограничены (если они у вас вообще есть).

Так что же дальше на горизонте?

За легкими сплавами, такими как алюминий и титан, будущее. Эти прочные производственные материалы не новы, но их часто упускают из виду в пользу обычных стальных изделий. Металлы подлежат вторичной переработке, и поскольку все больше компаний используют новые подходы к проектированию, эти сплавы могут привести нас к более прибыльному и устойчивому будущему.

Главный барьер? Стоимость и зависимость от иностранного экспорта. Давайте обсудим, а?

Вы, заядлые металлурги, вероятно, слышали это раньше. Те из вас, кто непосвящен, вероятно, понятия не имеют, о чем я говорю.

В строительстве, производстве и во многих других отраслях инженеры и ученые уже давно не принимают во внимание все «новое». Таким образом, многие производители, дизайнеры и мастерские по-прежнему считают, что старомодная конструкционная сталь является королем и что любой другой металл непригоден для обработки.

Это неправильно, но я понимаю это чувство.

Сталь питает большую часть нашего индустриального мира. Он доминирует в транспортной и строительной отраслях как предпочтительный материал. Прочный, дешевый, легкодоступный и очень работоспособный; это торговые марки хорошей стальной продукции. Это также тяжело.

Вес снижает топливную экономичность и существенно ограничивает характеристики автомобиля. Детали изнашиваются быстрее и требуют более частой замены.

В строительной отрасли сталь используется для армирования бетона, создания структурного каркаса и даже из нее изготавливают легкие оболочки для защиты от атмосферных воздействий. По некоторым оценкам, использование стали в строительстве является чрезмерным — исходя из инженерного проектирования — для экономии рабочей силы или дополнительного запаса прочности. [1] Это означает лишний вес и отходы на производстве. Разрабатываются новые методы для уменьшения этого веса.