摘要: 高性能稀土铝合金在军工、交通等领域具有很高的应用价值，中国作为稀土和铝合金的生产与消费大国，稀土铝合金生产带来的能源消耗、污染物排放等环境问题日益成为政府和企业关注的焦点。采用生命周期评价方法对中国含铒的稀土铝合金和含钪的稀土铝合... 展开 高性能稀土铝合金在军工、交通等领域具有很高的应用价值，中国作为稀土和铝合金的生产与消费大国，稀土铝合金生产带来的能源消耗、污染物排放等环境问题日益成为政府和企业关注的焦点。采用生命周期评价方法对中国含铒的稀土铝合金和含钪的稀土铝合金生产过程进行环境负荷评价，进一步以生态设计方法为基础对两种材料的综合效益进行分析，从环境、性能、成本多角度为中国稀土铝合金的绿色健康发展提供理论参考和数据支撑。 以7系铝合金为例，构建了含铒的稀土铝合金和含钪的稀土铝合金的生产工艺流程模型，编制了两种稀土铝合金的生命周期清单。ReCiPe综合环境评价结果显示，含铒的稀土铝合金生命周期过程中，原铝生产阶段对人体健康损害、资源消耗和生态系统损害三种影响类型的贡献率分别为74.9％、75.7％和78.4％;铝铒中间合金的贡献率分别为17.2％、16.1％和10.1％。含钪的稀土铝合金生命周期过程中，原铝生产阶段对人体健康损害、资源消耗和生态系统损害的贡献率分别为62.9％、61.3％和49.8％;铝钪中间合金生产阶段的贡献率分别为30.5％、32.1％和42.9％。此外，两种稀土铝合金材料的环境热点问题为原铝生产阶段的温室气体排放、颗粒物质生成、陆地酸化和化石资源消耗。 采用基于模糊矩阵模型的生态设计方法对含铒的稀土铝合金和含钪的稀土铝合金进行综合效益评价，结果显示，含铒的稀土铝合金和含钪的稀土铝合金用作航天部件材料时的综合评价结果指标分别为0.575和0.425，即用作航天部件材料时含铒的稀土铝合金生态设计评价结果优于含钪的稀土铝合金。 最后对评价结果影响因素进行数据质量分析，结果表明:采用中国原铝生产1吨含铒的稀土铝合金对人体健康损害、生态系统损害和资源消耗产生的影响比用美国原铝生产1吨含铒的稀土铝合金对三类环境影响类型产生的影响分别高出47％、61％和0.4％，造成差距的主要原因是能源结构的不同。此外，不同数据来源的锌、铜对含铒的稀土铝合金环境负荷产生的影响在1％以内;在一定范围内，锌、镁、铜添加量的变化对含铒的稀土铝合金环境负荷产生的影响在1％以内变化;在一定范围内，不同性能.需求权重组合对铝铒合金和铝钪合金的生态设计综合评价结果产生的影响可忽略不计。 收起