沐鸣2平台注册_美好“铝”程

 

“绿树阴浓夏日长”，夏天的绿，与以往任何时候都不同，她绿得彻底，绿得妖娆，绿得芬芳。春绿略显稚嫩，秋绿尽显苍老。唯夏绿，才绿得灿然，绿得自在，绿得饱满。在这绵长的夏日里，有色金属领域一场以“铝”为主题的绿色材料展示即将上演。

铝，以其自身在使用过程中的循环利用性能，被世人称之为“绿色材料”。

从1888年世界第一个铝制茶壶问世到2013年6月13日“神十”吻“天宫”，120多年的风雨沧桑，120多年的银色辉煌。应该说，铝的工业化生产改变了人类历史的进程。正是有了铝，人类的生活有了银色质感;正是有了铝，人类实现了遨游太空的梦想。

生活之“铝”

21世纪，随着全球经济及工业的发展，环境问题超越了地域和国界的局限，成为全球性挑战，因此，如何实现可持续发展是世界各国面临的重要问题。因为环境问题不仅仅影响着我们自身所处的地域和邻近地区，同时也广泛影响着我们的未来，我们的子孙后代。而在生活中大量地使用铝，可在一定程度上减少碳排放，缓解环境恶化。

以铝箔为例，铝箔作为广泛应用并推动可持续发展的材料，能更好地推进可持续性消费和生产。铝箔作为功能多样、可行可靠，利于可持续发展的高品质材料，正在为全社会共同创造美好未来提供更多的便捷。可以说，铝箔已经深入人类的生活，与人们的日常起居息息相关。

铝箔，俗称“锡纸”，是经轧压机用铝扁锭挤压出来的一种铝压延材，厚度介乎0.001mm~0.2mm之间，初期锡纸确实以锡制成，但因锡纸质地较铝箔硬，锡味且会留存于食物，加上锡纸熔点较低，不适合烧烤或烘焙食品，限制了它在食品包装的应用。

铝箔最常见应用在食品包装领域，它是柔软的金属薄膜，具有防潮耐腐、气密遮光、保香、无毒无味，能长久保鲜食物等优点，以铝箔包装牛油可使牛油的保质期比锡箔延长2~3个月，一般食品包装袋里的铝箔厚度仅仅为6.5微米，薄薄铝层具备防水、保持食物鲜味、防菌和防外界污染功能，因此备受食品包装商的青睐。

在食品和饮料中，采用铝箔包装，节省了大量的资源，所节约的资源数量高于生产铝箔能耗。不同的生命周期评价(LCAs)显示，在产品的整个生命周期内，铝箔包装对环境的影响不及生产、流通和消费整个过程对环境影响的10%。而且，铝箔的使用寿命很长，此类包装对光线、异味和气体都有很好的阻隔效应，可以有效地阻隔光线和氧气，保护对身体重要的维生素。更为重要的是，铝箔可以在非冷藏状态下保护饮品的固有品质，保护饮品质量，因此大大节省了供应链中的能源消耗。另外，由于铝箔具有极好的延展性，采用铝箔包装的食品可以有很多花样可供选用。比如，用三角形铝箔包装的巧克力，上面带有精美的图案和容易打开的撕拉条。众多精彩，更多便捷。

除了食品以外，铝箔另一不可忽视的应用领域是医药包装，主要体现在泡罩包装，这是目前西药胶囊最主要的包装方式。泡罩包装具有防潮、携带方便、安全卫生等优点，可有效保护对环境比较敏感的药品。

不仅如此，铝还有很强的热传导性，能够承受温度的极度变化，在寒风凛冽和极端炎热的环境条件下，铝不会变形、熔化或断裂。因此，铝可以应用于制冷设备及电线电缆行业。以空调为例，之前，空调生产普遍使用铜管。近年来，随着铜价高升，铝代铜的呼声越来越高。那么，空调业以铝代铜是否可行呢?

所谓空调业以铝代铜，是指在空调翅片管束式换热器和微通道换热器方面以铝代铜。从空调生产企业成本来看，如果空调企业采用铝制换热器，能为整机制造节省成本40～50元，这在当今利润微薄的空调产业绝对是难挡的诱惑。从性能方面分析，翅片管束式铝管换热器采用素铝箔或亲水铝箔制造，结构形式与铜管换热器基本相同，经过国内相关企业测试，铝制换热器的性能完全可以达到标准要求。和制造业所有新的尝试一样，铝制换热器也要经受时间的考验，必须通过对批量产品的质量进行长时间跟踪，才能最终证明铝制换热器的可靠性和稳定性。

据了解，微通道全铝换热器在汽车空调生产领域早已得到广泛应用，各项技术发展非常成熟，可以被视为家用空调换热器铝代铜理想、可靠、彻底的解决方案。微通道换热器基本结构形式为多通路铝扁管、波纹形翅片(开若干百叶窗)，整体焊接，与传统的翅片式结构完全不同，现有空调两器生产设备完全用不上，开展生产，设备投入相当大。但微通道换热器的优点也非常鲜明，具备外形紧凑、换热效率高、重量轻、可靠性高等技术优势，与传统的翅片式冷凝器相比，微通道换热器相同换热量下体积减少35%，重量减轻25%，空气侧流阻平均降低20%，再加上微通道换热器容积小，可平均降低制冷剂充注量30%。由此可见，在制冷行业铝代铜是可行的。

除了上述领域以外，在人们的日常生活中，铝的身影同样无处不在。因铝有明亮的金属光泽，可以做成门窗;因铝的延展性，它能适应所有的印刷技术，可以让设计师充分发挥想像力，设计美妙绝伦的图案和品牌标志等等。

飞驰之“铝”

铁路是世界各国与经济发展的大动脉，而提高列车速度是铁路赖以生存和适应社会发展的有效途径之一，在特大城市与大城市建设轨道交通网络是解决市中心人口集中度大与交通拥堵的最佳措施。建设高速铁路网可拉动相关产业的发展。

铁路的发展需要更多的轨道车辆。轨道车辆包括城市间铁路客货运车辆，城市地铁与高架铁路车辆、磁悬浮车辆。在现有的技术条件下，高铁车辆车身都是用铝制造的。城市轨道车辆的34%是用铝制造的，磁悬浮车辆不论速度高低都必须用铝制造，铁路运煤及矿石的车辆也可以用铝制造。

2012年11月30日，中国首列速度200km/h的和谐号CRH6型全铝合金城际动车组在中国南车集团四方机车车辆股份有限公司下线，标志着中国铝合金轨道车辆家族又添新丁，该车型的铝材(板、管、棒、型、线、锻件等)及铝制品(铸件、压铸件、空调系统零部件等)的采购质量约11吨，其中大铝型材约占52%。

CRH6型列车在节能环保方面具有突出的性能，不仅车体、车向架及动力设备和车体附件等严格采用轻量化设计，凡是可用铝合金制造的都用上了铝，而且再生制动效率高，再生制动能量回馈电网，人均百公里能耗比同速度等级在线运营动车组的低44%，这都得益于铝的采用与精湛的设计。

回顾高铁发展史，1964年10月1日，日本建成了世界上第一条高速铁路——东海道新干线，其后相继建成了山阳、东北、上越、北陆、山形、秋田等新干线，形成了2325km的高速铁路网。日本从1962年开始研发高铁铝制车辆，1963年批量生产，是研制与生产高铁铝制车辆的先驱，自此以后全世界的高铁车辆全都用铝制造。由此可见，高铁具有的一系列的优点与铝车辆的采用是密不可分的，可以说没有铝就没有风驰电掣的高速列车。

铝因其质轻的特性，在应用于铁路运输中，其能耗仅为飞机的18%。统计数据显示，中国铁路能耗占交通运输行业能耗的9%，却完成行业32%运输量，高铁的节能优势就更为明显。目前，我国速度350km/h的高铁的能耗不到6kWh/(100km)，是大客车的50%，飞机的18%，在陆路运输中是最节能的。值得注意的是，高速铁路使用全铝车体，降低了列车自身质量，这是高铁实现低耗的关键因素之一。

铝在列车运输领域的优秀性能还不仅仅是在低耗方面，同样，铝还为列车提供了舒适安全的必要保障。得益于铝制车辆先进的气密性，测试结果显示，列车在最高速度行驶时，高铁车厢内仍可以保持平稳，小桌板上放置的水杯仍稳稳地站立着，仅仅在列车起动的瞬间，杯中的水轻微地晃动一下。在2010年12月3日京沪高铁的试验冲刺中，列车速度达到486.1km/h，乘客都不会出现明显不适的耳鸣、头晕等。在此应特别指出的是，自1964年至今的49年中，全球的高铁发生的事故上千次，可就是没有一次是因为铝材本身问题引发的。铝材的优秀性能对保证高铁的安全运营起了至关重要的作用。

在磁悬浮列车领域，铝更是无处不在。磁悬浮列车是利用电磁力将车浮起来，然后再用电磁力作为牵引拉着列车走，不与钢轨接触，不会产生摩擦噪声。高速磁悬浮列车的速度大于100km/h，中低速的小于100km/h，不管是哪一种，它们的车辆都必须是全铝的。所谓全铝的，就是凡是可用铝合金制造的一切零部件与构件都是铝质的，也就是说全部铝化了。一辆磁悬浮车辆的铝材采购量约11.5t，其中80%左右为铝合金挤压型材，其余的20%左右为板材、箔材、线材与锻件等。

除此之外，铝在城市地铁及高架线路(轻轨)领域同样有优异表现。地铁、轻轨车辆的最大特点是启停频繁，要求车辆质量尽可能轻些，以减少惯力，便于快速启停与降低电力消耗。当前，轻轨与地铁车辆的铝化率为28%~36%，其余的是用碳钢或不锈钢制造的，大致各占50%。2010年中国城市轨道车辆的用铝量约18kt，2015年的可达25kt,2020年可增至50kt。除地铁车辆可用铝合金制造外，地铁导电轨也是用铝合金制造的。在轻轨线路与台站建设中也需用一些铝材。

在货运列车领域，铝合金货运列车因其自身减重，可以大幅度地提高运输效率。铝有更高的比强度(强度/密度)与中国现有的高强度耐候钢相比，铝合金车厢更容易实现轻量化，从而增加载重，提高运输效率。按照美国制造的铝合金运煤车的统计，在同等强度条件下，铝合金车自重约比钢车轻20%，而中国C80铝合金运煤车比C63A型钢车轻4.2吨，比C62B型钢车轻4吨。在车辆总重不变的情况下，可显著提高车辆的有效载重，也可减少机车与车辆保有量。同时，铝合金煤车比钢制的具有更强的抗腐蚀性能，可减少对其维护与修整，尤其是在运输硫含量高的煤炭时，这个优点尤为突出;同时铝的表面光滑，有助于卸车。因此，铝材成为设计煤车与其他矿产品一种有竞争力的材料。

航空之“铝”

2013年6月11日17时37分59秒，神舟十号飞船在酒泉卫星发射中心点火升空，经过15天的太空遨游，6月26日，在内蒙古主着陆场顺利“回家”。在神舟“吻”天宫的过程中，铝可谓功不可没。

铝及铝合金因其密度小、强度适中、易加工成形、航蚀性强，资源丰富、可回收性强等优点，从人类首次实现升空的“飞行者1号”(Wright Flyer1)起就与航空航天器结下了不解之缘，甚至可以说，无铝不成航空航天器，从1903年起至今，再至可预见的将来，凡是升空上天的飞行器没有一个不用铝的。

1903年12月17日，是一个载入航空发展史册的日子，甚至可以说是应该载入人类发展史册的日子，在美国北卡罗来纳州吉蒂霍克村海滨的一处空旷空地上，莱特兄弟(Wright)先后4次驾驶他们经过4年苦心制造的“飞行者1号”飞上蓝天。 “飞行者1号”发动机汽缸体(engine block)是用匹兹堡冶金公司(Pittsburgh Reduction Compang，1907年改名为美国铝业公司Aluminum Compang of America)生产的含92%铝及约8%铜的硬铝合金(hard aluminum Allog)铸造的，使铝在飞行器的应用上开了先河。铝终于作为“有翼的金属”飞上蓝天。

时至今日，据业内专家估计，从1909年莱特公司制造飞机开始至2012年的104年间，全世界制造的飞机应在100万架以上，这些飞机所使用的零件98%以上是铝制零部件，净质量占整个飞机净质量的72%以上。

铝工业及铝合金的发展是与航空航天事业的发展相辅相成、相互促进的。航空航天工业的发展不断地要求铝工业提供一代又一代综合性能更加优秀的铝合金，反之新一代航空铝合金的诞生，又促进了新一代飞机的问世，代间周期约10年或更长一些。

目前在航天领域主要应用的是铝-锂合金，铝-锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。锂是世界上最轻的金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝-锂合金。加入锂之后，可以降低合金的比重，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。因为这些特性，这种新型合金受到了航空、航天以及航海业的广泛关注。

1983年，在巴黎国际航空博览会上，世界上两家最大的铝合金生产企业——英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司，同时宣布研制成功新的革命性材料——铝-锂合金。军事领域应用铝-锂合金主要为飞机和航空航天设备的减重而研制的，因此也主要应用于航空航天领域，还应用于军械和核反应堆用材，坦克穿甲弹，鱼雷和其它兵器结构件方面，此外在汽车、机器人等领域也有充分运用。目前，铝-锂合金已经在军用飞机、民用客机和直升飞机上使用或试用，主要用于机身框架、襟翼翼肋，垂直安定面、整流罩、进气道唇口、舱门、燃油箱等等。

在航天飞行器领域，质量的减轻可增加有效载荷，因此，由于铝-锂合金密度低、性能好的特点，在很多航天飞行器中都采用铝-锂合金结构。美国洛克希德导弹和空间公司(LMSC)制造的飞行器使用低密度、中等强度和高刚度的材料，因此大量采用铝-锂合金产品。

特别值得注意的是，我国研制并发射的神舟系列飞船的部分零部件就是铝合金制成的，铝在我国及世界的太空探索旅程中，一直都发挥着重要作用。