可持续发展目标下的绿色摩擦学与绿色铁素体不锈钢应用
1. 绿色摩擦学概述
摩擦学是研究相对运动中相互作用表面的科学与技术,在可持续发展目标(SDG)中,特别是工业与创新(SDG9)这一重要主题里,摩擦学能发挥关键作用。在当代工程领域,摩擦是极为严重的问题,会造成巨大的能量损失。汽车、机车等交通工具消耗的大量燃料,都用于克服机器内部的摩擦以及与道路或轨道的接触摩擦。据估算,机器的摩擦和磨损损失在国民生产总值和能源消耗中占相当大的比例,涉及工业、交通、农业和家庭等多个领域。
同时,摩擦学在生态和医学方面具有重要的社会意义。减少机器的能量损失和材料磨损,消除有害排放,使用生态友好的材料和润滑剂至关重要。Peter Jost 在 2017 年白金汉宫的摩擦学周年招待会上提到,摩擦学已发展出纳米摩擦学、绿色摩擦学和生物摩擦学等分支,有望造福工业、环境,减少材料使用,提升当代和后代的生活质量与安全性。
2. 摩擦学与可持续发展目标的关联
能源和环境的可持续性促使人们对更高效、清洁的交通和工业产生兴趣。全球约五分之一的工业能源和三分之一的交通能源用于克服摩擦,且机械部件的磨损还会对环境造成影响。近年来,摩擦学的进展有望将因摩擦和磨损导致的能源损失降低 18 - 40%,这意味着在发达国家可减少高达 8.7%的全球总能源使用和 1.4%的国民生产总值(GNP)。例如,乘用车约 30%的燃料用于克服摩擦,其中一半消耗在发动机和传动系统。
为解决摩擦和磨损导致的材料和能源损失问题,有多种方法。机械工程设计可采用电力驱动替代内燃机和传动系统,从而减少这些负面影响,同时降低有害排放,具有积极的生态效应。电动汽车的能量损失比内燃机汽车低约 3.4 倍,当电力来自
超级会员免费看
订阅专栏 解锁全文
932

被折叠的 条评论
为什么被折叠?



