LCA的發(fā)展與應(yīng)用

1、LCA的發(fā)展與應(yīng)用一、LCA勺發(fā)展1.1 LCA的發(fā)展過(guò)程及概念環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)起始于20世紀(jì)65年代末期的能源危機(jī)時(shí)期。其基本思想起源于化學(xué)工程中的“物質(zhì)-能量流平衡”方法,基本的理論依據(jù)是能量守恒和物質(zhì)不滅定律,對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用過(guò)程中物質(zhì)和能量的使用及消耗進(jìn)行計(jì)算。美國(guó)中西Midwest研究所于1969年用LCA寸飲料容器的能耗進(jìn)行評(píng)價(jià)；1990年國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會(huì)societyofenvironmenttoxicologyandchemistry,簡(jiǎn)稱(chēng)SETAC正式提出了“環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)”LCK術(shù)語(yǔ)，并將對(duì)產(chǎn)品或材料全過(guò)程的評(píng)估能耗思路推廣到對(duì)其全過(guò)程能耗、資源消耗、廢棄物排放等各

2、個(gè)方面，既可對(duì)它們進(jìn)行單項(xiàng)因素評(píng)估又可進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。1993年6月成立的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)ISO/TC207由6個(gè)分委會(huì)組成，其中：SC效”生命周期評(píng)定”委員會(huì)，它的任務(wù)就是研究產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，即從開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、流通、報(bào)廢到再利用的全過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。按照ISO14003義,LCA是匯總和評(píng)估一個(gè)產(chǎn)品或服務(wù)體系在其整個(gè)壽命周期中所有的投入及產(chǎn)生對(duì)環(huán)境造成的和潛在的影響的方法。自環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(huì)SETAC于1990年正式提出LCA語(yǔ)以來(lái)，其定義和標(biāo)準(zhǔn)不斷得到完善，10年來(lái)LCA勺研究取得了巨大的進(jìn)展，其研究范圍不斷擴(kuò)大，從傳統(tǒng)的包裝材料、容器等產(chǎn)品領(lǐng)域轉(zhuǎn)向各

3、種金屬、高分子、無(wú)機(jī)非金屬和生物材料，包括各類(lèi)結(jié)構(gòu)和功能材料。LCAE我國(guó)一般稱(chēng)為環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)，它對(duì)一種產(chǎn)品、過(guò)程或活動(dòng)的從原材料提取、材料制備直至最終廢棄的整個(gè)生命周期內(nèi)因能源和資源消耗以及廢物排放對(duì)環(huán)境所造成的潛在影響進(jìn)行評(píng)價(jià),并提出改善環(huán)境性能的建議和措施。1.2 LCA的特點(diǎn)LCA區(qū)別于其它傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法,有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)。首先,它具有全程性的特點(diǎn),亦即它最大的優(yōu)點(diǎn)在于擴(kuò)展了系統(tǒng)的邊界和研究范圍,對(duì)所研究系統(tǒng)在整個(gè)生命周期內(nèi)所造成的環(huán)境負(fù)荷或影響進(jìn)行評(píng)價(jià),而不僅僅對(duì)產(chǎn)生廢物的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià),從而有效地防止了污染從生命周期的某一階段轉(zhuǎn)嫁到另一階段的問(wèn)題。其次,它具有綜合性的特點(diǎn),不僅考

4、慮廢物對(duì)環(huán)境的影響,而且考慮因資源和能源的消耗而對(duì)環(huán)境造成的綜合影響。它的突出優(yōu)點(diǎn)是以整體的觀點(diǎn)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià),從而防止了傳統(tǒng)方法造成的因系統(tǒng)中某一過(guò)程環(huán)境負(fù)荷改善而造成另一過(guò)程環(huán)境負(fù)荷加重的污染轉(zhuǎn)嫁問(wèn)題。1.2.1 LCA的步驟根據(jù)ISO和SETAC所制定的框架，LCA包括四個(gè)步驟：( 1) 目標(biāo)和范圍的界定:確定研究的目的、范圍以及定義相應(yīng)的功能單元。( 2) 編目分析:在物質(zhì)平衡和能量平衡的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的過(guò)程。環(huán)境負(fù)荷包括資源、能源的消耗以及固體、液體和氣體廢棄物。(3)影響分析：在編目分析基礎(chǔ)上，將環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)其潛在的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)特征化并進(jìn)行量化處理的過(guò)程

5、。目前有多種對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行識(shí)別和定量評(píng)價(jià)的方法，但是，由Heigung等人提出的面向問(wèn)題的方法是目前應(yīng)用最廣的一種方法。這種方法的思路是，首先將不同環(huán)境負(fù)荷對(duì)特定的諸如溫室效應(yīng)，臭氧層破壞，酸雨等環(huán)境影響的相對(duì)奉獻(xiàn)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，例如，選用CO2作為眾多環(huán)境負(fù)荷對(duì)溫室效應(yīng)的影響基準(zhǔn)，根據(jù)它們對(duì)溫室效應(yīng)的損害程度，將對(duì)溫室效應(yīng)的綜合結(jié)果表示為CO2當(dāng)量值，然后再將酸雨、溫室效應(yīng)等不同的環(huán)境影響整合為一個(gè)總的環(huán)境影響值。由于量化過(guò)程不是建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，而是取決于決策者、專(zhuān)家或公眾的意見(jiàn)，不同的價(jià)值取向和不同的人文背景將導(dǎo)致不同的量化值,因此這也是LCA評(píng)價(jià)中爭(zhēng)議最多的一個(gè)階段，目前，對(duì)于將不同的

6、環(huán)境影響如何整合為一個(gè)具體的數(shù)值尚沒(méi)有普遍可以接受的方法，而且對(duì)整合方法本身的可行性也沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。(4)環(huán)境改善(或環(huán)境解釋)：這是LCA研究的最終目的，根據(jù)編目分析或影響分析的結(jié)果，提出系統(tǒng)環(huán)境負(fù)荷改善的措施，或?qū)Σ煌到y(tǒng)的環(huán)境性能優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)判。1.2.2 LCA方法的技術(shù)框架LCA方法在不斷地發(fā)展，從1990年SETAC會(huì)上的簡(jiǎn)單三角模型發(fā)展到ISO14040標(biāo)準(zhǔn)定義的技術(shù)框架(圖1)可以充分表達(dá)出，其主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1目標(biāo)和范圍確實(shí)定，功能單元初始系統(tǒng)邊界地域和時(shí)間邊界數(shù)據(jù)質(zhì)量要求；2編目分析，在操作中要注意這3類(lèi)問(wèn)題：分配問(wèn)題。能源問(wèn)題。在能源數(shù)據(jù)中要充分考慮能源的類(lèi)型、

7、轉(zhuǎn)化效率等。所使用的數(shù)據(jù)應(yīng)取盡可能長(zhǎng)的一段時(shí)間。3環(huán)境影響評(píng)估4環(huán)境解釋?zhuān)幸韵?點(diǎn)共同特征：采取系統(tǒng)化的方法辨識(shí)、限定、檢查、評(píng)價(jià)與提交最終解釋結(jié)果；無(wú)論是環(huán)境解釋階段內(nèi)部還是環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)或其他階段之間，都是一種反復(fù)的過(guò)程；提供LCA方法和其他環(huán)境管理技術(shù)的關(guān)聯(lián)。：應(yīng)用餐班：產(chǎn)品開(kāi)度f(wàn)與改班；城4規(guī)寓f心其政策；制定:董鋪f其他圖1LC4的評(píng)估過(guò)程1.2.3 LCA的局限性從LCA研究的步驟可以明顯看出，環(huán)境影響階段的主觀性對(duì)LCA的最終評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生著很大的影響,嚴(yán)重影響著LCA結(jié)果的可信性。實(shí)際上,影響LCA結(jié)果的可信性的原因是多方面的,這是由LCA方法自身特點(diǎn)和LCA方法論本身的不完善

8、兩個(gè)方面所決定的。具體包括應(yīng)用范圍的局限性、評(píng)估范圍的局限性、評(píng)估方法的局限性、時(shí)間和地域的局限性。LCA中的環(huán)境影響評(píng)價(jià)具有地域性、時(shí)空性、滯后性、機(jī)理復(fù)雜以及影響因素多等特點(diǎn),必須依靠專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)才能解決,僅僅依靠數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)庫(kù)這種定量方法已遇到許多難以克服的困難。1.3 LCA與MLCA勺關(guān)系1.3.1 生態(tài)環(huán)境材料的介紹人口膨脹、資源短缺、環(huán)境惡化是當(dāng)今社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的一大問(wèn)題。材料是人類(lèi)賴(lài)以生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，新材料的不斷出現(xiàn)和應(yīng)用是人類(lèi)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)量、高性能的新材料不斷出現(xiàn)。但是由于對(duì)質(zhì)量和性能的片面追求，伴隨著材料的提取、制備、生產(chǎn)

9、制造、使用和廢棄過(guò)程，消耗了大量的資源、能源，并排放出大量的廢氣、廢水和廢渣。各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說(shuō)明材料及制品的制造使用及廢棄過(guò)程是造成能源短缺、資源過(guò)度消耗和枯竭及環(huán)境污染的主要原因之一。這就對(duì)材料科學(xué)家提出了一個(gè)新的課題，必須認(rèn)真地對(duì)待資源、能源和環(huán)境問(wèn)題，尋求材料的可持續(xù)發(fā)展途徑。生態(tài)環(huán)境材料是人類(lèi)主動(dòng)考慮材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響而開(kāi)發(fā)的材料。生態(tài)環(huán)境材料是指那些具有良好的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性是指資源、能源消耗少，環(huán)境污染小，再生循環(huán)利用率高。也就是說(shuō)，這類(lèi)材料對(duì)資源和能源消耗少、對(duì)生態(tài)和環(huán)境污染小，再生利用率高或可降解化和可循環(huán)利用，而且要求從材料制造、使用、廢棄直

10、到再生利用的整個(gè)壽命周期中，都必須具有與環(huán)境的協(xié)調(diào)共存性。因此，所謂生態(tài)環(huán)境材料，實(shí)質(zhì)上是賦予傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料、功能材料以?xún)?yōu)異環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料，它要求材料工作者在環(huán)境意識(shí)指導(dǎo)下，開(kāi)發(fā)新型材料，或改良、改造傳統(tǒng)材料。生態(tài)環(huán)境材料是一個(gè)全新的概念,盡管它的研究和開(kāi)發(fā)剛剛起步,但是卻顯示了廣闊的發(fā)展前景。1.3.2 MLCA與LCA學(xué)習(xí)文檔 僅供參考材料協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)MLCA體系，涉及到一個(gè)產(chǎn)品從原材料的采集獲取到提煉，再到產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、使用、廢棄和回收的全過(guò)程，包括了對(duì)生態(tài)和環(huán)境影響的諸多方面。因此，對(duì)不同品種的材料如金屬、陶瓷等，其評(píng)價(jià)的內(nèi)容和方法是不同的，即使是同一大類(lèi)的材料，其評(píng)估的內(nèi)容和

11、側(cè)重點(diǎn)也是不同的。MLCA勺研究一直是生態(tài)環(huán)境材料研究中的重要組成部分。材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)是將LCA方法應(yīng)用到材料設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的新概念它要求在設(shè)計(jì)時(shí)要充分兼顧性能、質(zhì)量、成本和環(huán)境協(xié)調(diào)性,從環(huán)境協(xié)調(diào)性的角度對(duì)材料設(shè)計(jì)提出指標(biāo)及建議。材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)主要研究材料在再生循環(huán)過(guò)程中的性能演變機(jī)理及其影響;研究再生循環(huán)過(guò)程中去除有害雜質(zhì)技術(shù)和使雜質(zhì)無(wú)害化技術(shù);研究通用合金技術(shù);材料的性能預(yù)測(cè)技術(shù)等。例如：光催化降解生態(tài)環(huán)境玻璃、膨脹石墨、生態(tài)水泥、抗菌陶瓷、降解塑料、固沙材料及沙漠植被技術(shù)、巖石邊坡生態(tài)護(hù)坡材料及技術(shù)。目前生態(tài)環(huán)境材料的研究大體可以劃分為下面三個(gè)層次：一是基礎(chǔ)理論研究，二是材料

12、制備技術(shù)研究，三是材料的表征與評(píng)價(jià)體系研究。生態(tài)環(huán)境材料的評(píng)價(jià)體系研究的是生態(tài)環(huán)境與材料相互作用的程度和生態(tài)環(huán)境對(duì)材料的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、再生過(guò)程及其結(jié)果的負(fù)荷程度的評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)環(huán)境材料的概念自產(chǎn)生以來(lái)能否深入人心，能否將環(huán)境意識(shí)真正地引入材料科學(xué)與工程，其關(guān)鍵在于環(huán)境負(fù)荷的具體化、指標(biāo)化、定量化。材料的環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)涉及材料壽命周期中的環(huán)境問(wèn)題，目前，國(guó)際上比較廣泛應(yīng)用的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)方法是生命周期評(píng)價(jià)法lifecycleassessment，簡(jiǎn)稱(chēng)LCA。1994年在日本召開(kāi)的國(guó)際環(huán)境平衡會(huì)議以來(lái)，將LCA應(yīng)用于環(huán)境材料而派生出來(lái)的材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)MLCA-MaterialLCA以被國(guó)

13、際材料學(xué)會(huì)所認(rèn)可。MLCA1將LCA的基本概念、原則和方法應(yīng)用到材料的環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)中去。從方法論的角度來(lái)說(shuō)，LCA主要包才S以下4個(gè)部分。 1目標(biāo)與研究范圍確實(shí)定。是指評(píng)價(jià)的產(chǎn)品或材料目標(biāo)確實(shí)定，評(píng)價(jià)目標(biāo)范圍及其系統(tǒng)邊界確實(shí)定。 2環(huán)境生態(tài)編目分析。其關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)的收集與計(jì)算，例如資源、能源、大氣影響、水質(zhì)影響、固體廢棄物等都要在原料獲取、加工、半成品與成品制備、運(yùn)輸、消費(fèi)、回收再生、處理處置等子過(guò)程中分別采集、計(jì)算，然后再匯總綜合處理，因此對(duì)各個(gè)子過(guò)程的數(shù)據(jù)都要詳細(xì)研究，且需非常仔細(xì)、認(rèn)真工作方可保證MLCAir過(guò)程的準(zhǔn)確完善。 3環(huán)境損害分析。在第2部分的編目分析中已取得大量數(shù)據(jù)，用這些數(shù)

14、據(jù)在同行業(yè)或本企業(yè)歷史數(shù)據(jù)中，進(jìn)行單項(xiàng)環(huán)境負(fù)荷分析評(píng)價(jià)是可行的。它可以檢驗(yàn)本企業(yè)在同行業(yè)中某單項(xiàng)環(huán)境負(fù)荷如：能源、資源消耗或“三廢”排放的環(huán)境負(fù)荷等地位或采用某些技術(shù)管理改良后的效果等。但是，這些單項(xiàng)“環(huán)境負(fù)荷”如做到“指標(biāo)歸一化”，采用某一數(shù)學(xué)模型進(jìn)行疊加以獲得一個(gè)綜合環(huán)境負(fù)荷指標(biāo)，在不同行業(yè)之間比照，或研究它對(duì)全球或某地區(qū)環(huán)境影響則是十分困難的。同時(shí)，“三廢”排出對(duì)環(huán)境的影響如：溫室效應(yīng)、酸沉降、生態(tài)破壞等尚無(wú)統(tǒng)一評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。因此，我國(guó)“863”計(jì)劃所列的由北京工業(yè)大學(xué)等單位承擔(dān)的材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)研究MLCA項(xiàng)目，建立了材料生產(chǎn)、設(shè)計(jì)“雙指標(biāo)評(píng)價(jià)體系”，并建議采用“標(biāo)準(zhǔn)流程對(duì)照法”對(duì)ML

15、CA吉果進(jìn)行比照和檢驗(yàn)。 4環(huán)境改善綜合評(píng)估。綜合評(píng)估是根據(jù)被評(píng)估生產(chǎn)工藝線(xiàn)各項(xiàng)環(huán)境負(fù)荷測(cè)定和計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行分項(xiàng)和綜合評(píng)估。與標(biāo)準(zhǔn)工藝線(xiàn)或同類(lèi)工藝線(xiàn)、同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行比照，以研究本工藝線(xiàn)或產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷到達(dá)的水平，尋求改良提高的途徑。對(duì)本工藝線(xiàn)或本產(chǎn)品采取某種技術(shù)、管理改良措施前后，環(huán)境負(fù)荷值變化狀況進(jìn)行比照分析，以研究技術(shù)或管理改良措施的效果。為到達(dá)某種目標(biāo)而對(duì)現(xiàn)有工藝或產(chǎn)品進(jìn)行檢查，對(duì)工藝及產(chǎn)品現(xiàn)狀進(jìn)行環(huán)境協(xié)調(diào)性分析，作為綜合利用各種廢棄物如廢渣、廢料、工業(yè)及生活垃圾、再生能源及危險(xiǎn)廢棄物等的指南。二、LCA的應(yīng)用2.1無(wú)鉛焊料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)無(wú)鉛及錫鉛焊料生命周期評(píng)價(jià)現(xiàn)狀目前,材料行業(yè)對(duì)無(wú)鉛焊

16、料的研制已經(jīng)大力展開(kāi),出現(xiàn)了各種系列的無(wú)鉛焊料,例如:Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系、Sn-Ag-Cu系等。比較有代表性的無(wú)鉛焊料有Sn-Cu,Sn-Ag,Sn-Zn二元合金,Sn-Ag-Cu,Sn-Ag-Bi,Sn-Zn-Bi等三元系合金。從研究現(xiàn)狀看來(lái),短期內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛替代的將是Sn-Cu、Sn-Ag二元合金系及Sn-Ag-Cu三元合金系焊料及以此為基礎(chǔ)的多元系合金焊料。國(guó)內(nèi)外一些焊接技術(shù)研究部門(mén)已經(jīng)對(duì)主流無(wú)鉛焊料的性能進(jìn)行了比較,但目前對(duì)無(wú)鉛焊料生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境的影響還是沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)化研究。雖然無(wú)鉛焊料的使用減少了鉛的毒害性,也減少了錫、鉛兩種不可再生資源的使用,但無(wú)鉛替代焊

17、料的使用同樣也會(huì)增加替代金屬的資源耗竭負(fù)荷。由于無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)普遍高于錫鉛焊料,在無(wú)鉛焊料的生產(chǎn)和使用過(guò)程中,工藝溫度較高必將造成能耗高于錫鉛焊料的現(xiàn)象,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生更多的污染物排放。此外,無(wú)鉛焊料使用的合金化元素有很多儲(chǔ)量少于鉛,這也在一定程度上減少了無(wú)鉛焊料替代的有效性。2005年5月在美國(guó)新奧爾良舉行的“國(guó)際電氣電子工程師學(xué)會(huì)電器與環(huán)境國(guó)際研討會(huì)暨國(guó)際電子回收利用峰會(huì)”上,來(lái)自馬里蘭(Maryland)的MariaLeetSocolof報(bào)道了由美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)和美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合資助進(jìn)行的含鉛和兩種無(wú)鉛替代焊料的使用過(guò)程的生命周期評(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)考察錫鉛、錫銀銅和錫銅焊料在波峰焊中的

18、16個(gè)不同的環(huán)境條目,得出無(wú)鉛焊料在4個(gè)方面的影響值低于傳統(tǒng)錫鉛焊料,而另5個(gè)方面卻高于傳統(tǒng)錫鉛焊料。中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二研究所梁鴻卿編譯了對(duì)無(wú)鉛焊料影響環(huán)境的評(píng)價(jià),就焊料制造時(shí)所消耗的能量進(jìn)行評(píng)價(jià)得出錫銀銅系焊料比傳統(tǒng)錫鉛焊料高113%。在再流焊的過(guò)程中,考慮安裝工藝,錫銀系焊料比傳統(tǒng)錫鉛焊料增加40%的能量消耗。但對(duì)焊料生產(chǎn)、使用的生命周期內(nèi)資源、能源、污染物進(jìn)行全面的影響評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)報(bào)道。針對(duì)當(dāng)前錫鉛焊料對(duì)資源、環(huán)境的嚴(yán)峻影響,通過(guò)對(duì)錫鉛焊料和目前使用比較普遍的幾類(lèi)無(wú)鉛焊料的分析,就其生產(chǎn)、使用過(guò)程中兩類(lèi)焊料的資源、能源的投入和各種污染物的排放情況展開(kāi)生命周期評(píng)價(jià),一方面使焊料的生

19、產(chǎn)、使用建立在資源、能源量化的基礎(chǔ)上,從而診斷焊料生產(chǎn)、使用中涉及到的資源、環(huán)境問(wèn)題,尋求改善與焊料生產(chǎn)、使用相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題的途徑;另一方面也為建筑行業(yè)生命周期評(píng)價(jià)提供焊料生產(chǎn)、使用的生命周期清單,為后續(xù)研究提供定量化的數(shù)據(jù)支持。焊料生命周期評(píng)價(jià)的研究對(duì)象焊接技術(shù)研究部門(mén)對(duì)已開(kāi)發(fā)的無(wú)鉛焊料進(jìn)行綜合性能測(cè)試比較得出目前使用最多的主流無(wú)鉛焊料合金Sn-Ag-Cu最好,回流焊焊膏主要采用Sn-Ag-Cu合金,而波峰焊使用較多的還是Sn-Cu合金。焊膏中主要采用Sn-3.5Ag和Sn-4.0Ag-0.5Cu,手工焊和波峰焊采用Sn-0.7Cu系統(tǒng)。最近,低熔點(diǎn)的無(wú)鉛焊學(xué)習(xí)文檔 僅供參考料越來(lái)越受到重視

20、，低熔點(diǎn)焊料主要指Sn-Zn系,Sn-9Zn合金熔點(diǎn)為198C,非常接近Sn-Pb合金的熔點(diǎn),是一類(lèi)非常令人關(guān)注的無(wú)鉛焊料,今后Sn-Zn系無(wú)鉛焊料的發(fā)展動(dòng)向?qū)⑹艿礁嘀匾?。焊料生命周期評(píng)價(jià)的系統(tǒng)邊界一個(gè)完整的焊料生命周期評(píng)價(jià)的清單分析包括以下幾部分：相關(guān)原材料及能源的獲得、原材料運(yùn)輸過(guò)程的能源消耗及污染物的排放、焊料生產(chǎn)過(guò)程的能源、資源的消耗及污染物的排放、電子產(chǎn)品的組裝過(guò)程、電子產(chǎn)品的應(yīng)用過(guò)程、產(chǎn)品報(bào)廢的廢棄回收處理過(guò)程。鑒于研究的可行性及研究的目的，選取焊料的生產(chǎn)、使用作為一個(gè)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，這個(gè)過(guò)程的清單分析包括相關(guān)原材料及能源的獲得、原材料運(yùn)輸過(guò)程的能源消耗及污染物的排放、焊料生產(chǎn)過(guò)程的能

21、源、資源的消耗及污染物的排放、焊料使用過(guò)程的能源、資源的消耗及污染物的排放，評(píng)價(jià)中將與設(shè)備、基建設(shè)施相關(guān)的系統(tǒng)排除在研究范圍之外。對(duì)焊料進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià)就是要對(duì)其生命過(guò)程中的輸入、輸出進(jìn)行匯編，從而就其對(duì)環(huán)境的影響性進(jìn)行評(píng)價(jià)。也就是對(duì)焊料的生產(chǎn)、使用、最終處理過(guò)程中的資源、能源輸入以及污染物的輸出進(jìn)行匯編和量化，對(duì)于其引起的環(huán)境負(fù)荷通過(guò)建立特征化的數(shù)學(xué)模型，將所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成描述影響的敘詞，最后根據(jù)前幾個(gè)階段的研究分析結(jié)果、形成結(jié)論，并解釋其結(jié)論、提出建議。2.2LCA在其他方面的一些應(yīng)用2.2.1 鋼鐵生產(chǎn)的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)在我國(guó),鋼鐵生產(chǎn)主要有高爐2轉(zhuǎn)爐BFPBO橋口直接復(fù)原2電爐DRIPEF

22、2種生產(chǎn)流程.兩者的主要區(qū)別在于前者工序比后者復(fù)雜,因?yàn)楹笳卟粌H省去了燒結(jié)和煉焦2個(gè)工序,且電爐煉鋼過(guò)程中以廢鋼鐵作為原料.在進(jìn)行環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)之前,為簡(jiǎn)化研究系統(tǒng),對(duì)評(píng)價(jià)過(guò)程進(jìn)行以下界定和假設(shè):a. 工藝相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施排除在研究范圍之外.b. 2種流程所得產(chǎn)品的使用、廢棄和循環(huán)過(guò)程完全相同,所研究的系統(tǒng)僅包括從原料開(kāi)采直至鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)出的過(guò)程.c. 每一子過(guò)程的功能單元為所生產(chǎn)出的噸產(chǎn)品.d. 每一子過(guò)程只有1種主產(chǎn)品,其余作為副產(chǎn)品處理.e. 廢鋼的環(huán)境負(fù)荷為零.將BFPBOFX藝流程彳為基準(zhǔn)，可以得出DRIPEF和BFPBOF2種工藝的綜合相對(duì)環(huán)境指數(shù)Ie.由2種工藝得出的產(chǎn)品鐵的Ie為6

23、0.22%,亦即在鐵生產(chǎn)過(guò)程中,DRIPEF工藝所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷只有BFPBOFT藝所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷的60.22%,這主要是因?yàn)镈RIPEF工藝省略了燒結(jié)和煉焦2個(gè)子過(guò)程.由2種工藝所得出的產(chǎn)品鋼的Ie更低,只有52.4%,這是由于煉鋼所用原料不同.DRIPEF工藝采用環(huán)境負(fù)荷為0的廢鋼為原料，而B(niǎo)FPBOFT藝采用環(huán)境負(fù)荷大的熔融鐵作為主要原料.2.2.2鎂合金在筆記本電腦外殼材料替代中的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)筆記本電腦外殼的作用主要表現(xiàn)在“保護(hù)、散熱、美觀”這三個(gè)方面。因此筆記本電腦外殼材料要求強(qiáng)度高、耐熱、具有電磁屏蔽性、尺寸穩(wěn)定和外觀性好。一般來(lái)說(shuō),筆記本電腦外殼材料主要有三種:硬度塑膠外殼、

24、金屬合金和碳纖合金。而鈦合金和碳纖合金纖維由于價(jià)格原因,目前只在少數(shù)筆記本電腦上采用。所以,現(xiàn)在就最常用的材料:鎂合金(AZ91D)和塑料(ABS)筆記本電腦外殼材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)研究可得到以下結(jié)論：( 1) 在材料的性能方面,與塑料相比,鎂合金具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、電磁屏蔽高等優(yōu)良性能,可以滿(mǎn)足筆記本電腦高度集成化、輕薄化的要求,從而可以提高產(chǎn)品性能和使用時(shí)的舒適性;( 2) 在環(huán)境相容性方面,鎂合金能源消耗、溫室氣體的排放分別為塑料的284.91%、138.46%。但其在資源消耗、酸化效應(yīng),人體毒害以及回收利用上較塑料有較大優(yōu)勢(shì)。且鎂合金生產(chǎn)過(guò)程的廢渣置于專(zhuān)門(mén)的堆場(chǎng)。廢水的排放量很小,主要是用于冷卻的循環(huán)水,基本無(wú)毒。而塑料的廢渣為171.88kg、廢水為81.5kg326kg。因而,在結(jié)合鎂合金高性能的情況下以及我國(guó)的實(shí)際情況(鎂資源豐富而石油短缺),應(yīng)加大對(duì)鎂合金材料的應(yīng)用;( 3) 從保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),在加大對(duì)鎂合金研究和應(yīng)用時(shí),尤其應(yīng)加強(qiáng)其在能源消耗和溫室氣體排放方面的研究與應(yīng)用,減小其在環(huán)境方面的影響。三、結(jié)語(yǔ)( 1) 環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)(LCA)是系統(tǒng)評(píng)價(jià)產(chǎn)品環(huán)境影響(負(fù)擔(dān))的良好方法,也是工業(yè)環(huán)保的重要工具和基礎(chǔ)。當(dāng)前我國(guó)在科學(xué)發(fā)展觀的