走進(jìn)不可思議的“化學(xué)元素世界”——碳篇

    你了解碳嗎?你知道碳與鋼之間的聯(lián)系嗎?你知道該如何減少碳排嗎?
    跟我一起走進(jìn)文章看看吧...

    Part 01.認(rèn)識(shí)碳(Carbon)

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    碳是一種非金屬元素,化學(xué)符號(hào)為C,在常溫下具有穩(wěn)定性,不易反應(yīng)、較低的對(duì)人體的毒性,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地?cái)z取,位于元素周期表的*二周期IVA族。

    這是一種很常見(jiàn)的元素,它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生物之中。拉丁語(yǔ)為Carbonium,意為“煤,木炭”。碳元素結(jié)構(gòu)多樣,能夠以具有多方面性質(zhì)的單質(zhì)形式存在,如晶形碳、無(wú)定形碳和過(guò)渡碳。
    碳單質(zhì)很早就被人認(rèn)識(shí)和利用,碳的一系列化合物——**物較是生命的根本。碳還有多種同素異形體,如金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯等,這些同素異形體廣泛應(yīng)用于航空、醫(yī)療、石油化工、*等領(lǐng)域。另外,碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。碳能在化學(xué)上自我結(jié)合而形成大量化合物,在生物上和商業(yè)上是重要的分子。生物體內(nèi)絕大多數(shù)分子都含有碳元素。

    Part 02.碳與鋼

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    碳也是鋼鐵材料的主要合金元素,因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳在鋼材中的主要作用是:
    1.形成固溶體組織,提高鋼的強(qiáng)度,如鐵素、奧氏體組織,都溶解有碳元素;
    2.形成碳化物組織,可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體,即Fe3C,就是碳化物組織。
    因此,碳在鋼材中,含碳量越高,鋼的強(qiáng)度、硬度就越高,但塑性、韌性也會(huì)隨之降低;反之,含碳量越低,鋼的塑性、韌性越高,其強(qiáng)度、硬度也會(huì)隨之降低。含碳量的高低決定了鋼材的用途:低碳鋼(含碳量<0.25%),一般用作型材及沖壓材料;中碳鋼(含碳量<0.6%),一般用作機(jī)械零件;高碳鋼(含碳量>0.7%),一般用作工具、刀具及模具等。

    Part 03.碳元素

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    綜上,碳纖維是由**存在的元素碳組成,并且由于其晶體結(jié)構(gòu)而具有高拉伸強(qiáng)度和剛度特性。它亦用于制造高強(qiáng)度、重量輕的復(fù)合材料部件,其中纖維嵌入聚合物基體中。碳的物理特性使其非常堅(jiān)固且非常堅(jiān)硬。
    碳纖維可用于生產(chǎn)多種產(chǎn)品。任何需要?jiǎng)傂院洼p質(zhì)的東西都是碳纖維復(fù)合材料的理想選擇。此外,碳纖維不受鋼或鋁等普通金屬的熱膨脹影響。相比之下,碳纖維比鋼較*切割,同時(shí)其重量輕,便于搬運(yùn),因此隨著碳纖維制造的不斷進(jìn)步使這種材料能夠成為不斷發(fā)展的創(chuàng)新源泉。

    Part 04.碳與鋼鐵的必然聯(lián)系——碳減排

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    鋼鐵行業(yè)是我國(guó)工業(yè)的支柱性行業(yè),約占我國(guó)GDP的5%。鋼鐵行業(yè)涉及面廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、消費(fèi)拉動(dòng)大,在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、就業(yè)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重要作用。我國(guó)鋼鐵行業(yè)在**也舉足輕重,鋼鐵產(chǎn)量占**總產(chǎn)量的半壁江山。然而,目前我國(guó)鋼鐵行業(yè)仍以碳排放強(qiáng)度高的長(zhǎng)流程為主,粗鋼產(chǎn)能約占90%。在碳中和承諾以及去產(chǎn)能的雙重壓力下,我國(guó)鋼鐵行業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

    目前,中國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放量約占中國(guó)碳排放總量的15%,是碳排放量較高的制造行業(yè)。**每年生產(chǎn)和使用高達(dá)18億噸鋼鐵,其中將近50%的鋼產(chǎn)于中國(guó)內(nèi)地,中國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放量也約占**鋼鐵行業(yè)碳排放總量的50%。根據(jù)麥肯錫測(cè)算,如果要實(shí)現(xiàn)本世紀(jì)末**平均氣溫上升不**過(guò)1.5℃的情景,到2050年中國(guó)鋼鐵行業(yè)須減排近100%,這是較具挑戰(zhàn)的目標(biāo),需要從鋼鐵消費(fèi)、生產(chǎn)、技術(shù)、供應(yīng)等多個(gè)關(guān)聯(lián)領(lǐng)域共同推進(jìn)零碳轉(zhuǎn)型。

    實(shí)現(xiàn)“零碳中國(guó) ”,需要未來(lái)十年持之以恒的關(guān)鍵舉措與實(shí)際行動(dòng)。我們認(rèn)為,碳中和轉(zhuǎn)型早已不是“可選項(xiàng)”,而是如箭在弦的“必選項(xiàng)”。
    鑫歆杰質(zhì)量檢測(cè)(上海)有限公司專注于房屋檢測(cè),危房鑒定,廠房檢測(cè),房屋承載力檢測(cè),房屋安全鑒定,房屋抗震檢測(cè),結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè),戶外廣告牌檢測(cè)等, 歡迎致電 13301689972

  • 詞條

    詞條說(shuō)明

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