碳化

碳化（共10篇）

碳化 篇1

混凝土碳化本构关系与碳化深度数学模型论文

1前言

我国开展混凝土耐久性的研究较早，七五期间，我国就开展了混凝土耐久性的系统研究，取得了一定成果。九五期间，我国开展了混凝土耐久性广泛的研究，在《混凝土结构设计规范》GB50010-修编时，引入了相关的章节。十一五期间，是我国混凝土耐久性研究成果最多的时期，修编出版了《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-,编制了《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-,《混凝土结构耐久性评定标准》CECS220-2007《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ/T 193-2009 。

混凝土碳化破坏的影响因素较多，我国混凝土耐久性规范对混凝土均采用“双控”的要求，控制最低混凝土强度等级，控制最大水胶比和最小水泥用量，显然混凝土的抗碳化能力是碳化破坏的主要因素。混凝土的碳化系数是反映其抗碳化能力的主要指标，混凝土的碳化系数与硬化混凝土的力学指标立方体抗压强度几。有密切关系，德国在1967年提出的Smolezyk模型，是较早描述这一关系的数学模型，由于硬化混凝土的碳化系数与混凝土的强度相关性很好，建立塑性混凝土的主要指标孔隙比、水泥用量与强度的关系，就可建立与碳化系数的关系，笔者根据国内奈系混凝土的使用情况研究了混凝土强度与混凝土碳化系数的关系，本文对在一研究的情况做一介绍，希望能达到“抛砖引玉”的作用。

2混凝土碳化的本构关系

2.1混凝土的孔结构和微观裂缝

混凝土的强度、渗透性和抗碳化性能取决于混凝土的孔结构，孔结构可分为凝胶孔和毛细孔。凝胶孔对混凝土无害，而毛细孔的最可儿孔径(出现几率最大的孔径)分布对混凝土的强度和抗渗性有比较大的影响，混凝土内部连通的孔隙和毛细孔通道，则是造成抗渗性降低的主要原因。

混凝土毛细孔则因水胶比和水化程度的差异，孔径变化较大，可分为少害孔、有害孔和多害孔。混凝土凝结时，随水胶比减小时，混凝土的总孔隙率减小，胶凝孔含量增多，毛细孔则减少。

减水剂是提高混凝土的抗碳化能力的最主要的因素，水胶比不同，水泥水化的晶体结构、孔结构、微观裂缝及水化程度均发生明显差异。当水胶比小于0.5时，随水胶比的变化混凝土的最可儿孔径分布明显向少害孔移动，毛细孔迅速减少，混凝土的渗透性也迅速减小。当水胶比大于0.5后，混凝土的抗渗性能迅速降低。混凝土的水胶比也影响着浆料与骨料的边界厚度，当水胶比为0.6时，浆料与骨料的边界厚度约为3 0um，容易形成粗大晶体和较多大孔，较大水胶比混凝土的多余水分蒸发和泌水是造成混凝土内部孔隙连通和产生毛细孔的重要原因。当水胶比为0.4时，浆料与骨料的边界厚度猛降到5um，形成较小的晶体和较少的大孔，使混凝土的抗碳化能力提高。当水胶比大于0.42时，水泥的水化程度达到100%.

水泥水化时水化热的降温梯度是在塑性混凝土中产生微观裂缝的主要原因。根据哈尔滨工业大学的试验结果分析，当混凝土的水胶比小于0.36时，混凝土的早期白收缩会异常加大，在约束条件下混凝土的微观裂缝会增多，其抗渗能力和抗碳化性能也相对降低。1994年，美国PKMehta提出了混凝土耐久性综合破坏模型。

2.2国内减水剂的使用情况

笔者按国内减水剂的使用情况将“普通混凝土”划为三代，以便对混凝土的碳化本构关系进行描述，也有助于试验数据的收集整理和分类统计，以下简称为“第一代混凝土”，“第二代混凝土”，“第三代混凝土”。

第一代混凝土:约1990年前，木钙类减水剂(不掺或少掺)水灰比在0.50.6，一般没有掺合料，一般为30-5Omm，水调整，非泵送，水用量大，耐久性一般。第二代混凝土:约1990年后，奈系类减水剂，减水性能好，水胶比可控制在0.45左右，掺合料为粉煤灰(掺或不掺)，坍落度在180mm左右，泵送，大量减少水用量，耐久性较好。第三代混凝土:约后，聚梭酸类减水剂(主要用于中高强高性能混凝土)，水胶比可控制在0.4左右，掺合料为粉煤灰、磨细矿粉、硅粉，坍落度在180mm左右，泵送，减水性能更好，水用量更少，耐久性更好。近年来聚梭酸类减水剂也用于中低强度混凝土。

为研究混凝土的早期开裂原因，中国建筑科学研究院组织国内14个研究单位开展了相关研究，并对国内奈系混凝土的使用情况进行了调查。

表格中，笔者增加了一个混凝土“浆体积比”的统计参数，此概念由普通混凝土配合比试验时“控制浆骨体积比”的概念转换而来，一般要求塑性混凝土的浆骨体积比为0.35:0.65以下，水泥浆体积比控制在0.270.35，相同强度等级的混凝土浆体积比提高一些，混凝土的早期强度高一些，但混凝土28d的强度相应低一些。浆骨体积比小于0.27的混凝土则为干硬性混凝土，浇筑时采用平板振捣器或碾压成型。浆骨体积比大于0.35的高强混凝土，由于采用高活性的硅灰等掺合料，混凝土的孔结构分布、水化热和水化过程已与普通混凝土不同，其抗渗性能和抗碳化性能总体较高。

3“胡苏模型”的建立与验证

在笔者收集的十八种混凝土碳化深度数学模型中，同济大学的“张誉模型”是基于Fick第一定律最好的数学解析模型，但其不适用于“低湿度”条件。在分析“张誉模型”的这个间题时，发现是在引用希腊学者Papadakisde有效扩散系数时造成的。

张海燕模型提供了不同湿度条件下的快速碳化湿度模型，当湿度从40%增大到80%时，碳化深度逐步减小，但笔者认为该湿度模型也不准确，CECS220:2007提供了一个偏峰的最大二乘法模型，其最大峰值对应的湿度为60%，牛荻涛湿度模型的.最大峰值对应的湿度为50% 。 Papadakisde的试验结果表明，相同条件下，湿度45%, 55%的碳化深度比湿度35%, 70%的碳化深度大3-4mm，这符合湿度对混凝土碳化影响的本构关系，即湿度为0%时没有电解液，不会发生碳化化学反应，湿度为100%时，CO2气体基本无法渗入，碳化化学反应极慢。

在对比几种湿度模型的关系后，笔者采用“略偏峰的微瘦的”一元二次方程湿度模型对“张誉模型”简单修改，很轻易的解决了“张誉模型”不适用于“低湿度”条件的间题。

笔者将这一混凝土碳化数学模型称为“胡苏配合比模型”。与Papadakis的试验结果的误差其绝对误差为1.1 mm，相对误差小于5%，验算结果与试验结果基本一致。

Papadakis的碳化试验是在试块90d水养护条件下进行的，混凝土的水化程度高，避免了混凝土早期复杂反应的过程带来的误差，即使5d的碳化也能反映混凝土的碳化本构关系。因此，笔者建议:(1)碳化试验应在混凝土“水养护”90d充分水化进行，(2)现在的快速碳化试验箱应加装“白动湿度调控仪器系统”，用不同湿度的快速碳化试验结果建立更好。的碳化湿度模型，(3)碳化试验采用40%-60%的C02体积浓度，碳化时间为的试验时间进行。建议快速碳化试验开展这一方面的研究

4结论与建议

1.混凝土碳化的影响因素较多，有外部因素和内部因素。混凝土的碳化速率取决于混凝土的孔隙结果和微观裂缝，其碳化速度是由孔隙中二氧化碳的化学反应和和微观裂缝的渗透性综合决定的。

2.本文提出的“胡苏模型”有一定的实用价值，尚需进一步的数学推导和工程验证。碳化深度的数学模型建立时，外因应以湿度为第一白变量，内因应以水胶比为第一白变量，混凝土碳化深度数学模型应采用多参数的综合模型。

3.现有的快速碳化试验方法与现代混凝土的本构关系不适应，建议快速碳化试验在胶凝材料充分水化后、在混凝土试块标养90d后进行，快速碳化试验应设置精确的“湿度白动调控系统”，湿度控制由70%降到最不利湿度50%左右。在快速碳化试验时，应“增加一组”同条件立方体试块在快速碳化试验结束后进行混凝土抗压强度试验，以便检查快速碳化试验的碳化系数变化和误差情况。

碳化 篇2

1 混凝土碳化破坏机理

水泥在水化过程中生成大量Ca (OH) 2, 这种碱性物质充满混凝土空隙, 在钢筋表面形成纯化膜, 保护钢筋不易被氧化。但由于空气中CO2渗透到混凝土空隙内, 与Ca2+、Mg2+中和生成碳酸盐和水, 降低了混凝土的碱度, 致使混凝土碳化 (又称中性化) 。当碳化超过混凝土的保护层时, 混凝土失去对钢筋的保护作用, 钢筋氧化生锈, 继而形成沿钢筋的裂缝, 出现保护层崩落、露筋等现象[1,2,3,4]。

2 混凝土碳化影响因素

(1) 环境条件。混凝土碳化与介质中CO2浓度及湿度有关, 碳化反应在干燥和饱和水条件下几乎终止。在湿度50%~75%的大气中, 不密实的混凝土最易碳化[1,2], 在水中的混凝土反而难以碳化。

(2) 水灰比。水灰比小的混凝土, 其水泥浆的组织密实, 透气性小, 碳化速度慢。

(3) 水泥品种。掺用优质减水剂或加气剂, 可使碳化减慢;水泥中混合材掺量越大, 碳化速度越快;普通硅酸盐水泥比早强硅酸盐水泥碳化稍快[1,2,3]。

(4) 浇筑与养护质量。混凝土浇筑时, 如振捣不密实或过度, 以及养护不当, 会造成混凝土内部毛细孔道粗大, 使水、空气、侵蚀性化学物质进入混凝土内部, 加速混凝土的碳化和钢筋腐蚀[1,2]。

(5) 骨料种类。轻混凝土的骨料气泡多, 透气性大, 能通过骨料使混凝土碳化, 其碳化速度比普通混凝土碳化快。

3 混凝土防碳化的处理措施

水工建筑物钢筋混凝土防碳化应该以防为主:首先, 水泥品种和外加剂的选用等应根据混凝土所处的环境合理设计;其次, 严把施工质量关, 发现碳化破坏应及时采取措施。

处理措施: (1) 对碳化层较硬、碳化深度小于钢筋保护层厚度的, 可用优质涂料封闭; (2) 对钢筋锈蚀严重的, 应先除锈, 再视情况和结构需要加补钢筋; (3) 对碳化深度过大、钢筋锈蚀明显、危及结构安全的构件应拆除重建; (4) 对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽小但碳化层疏松剥落的, 应凿除碳化层, 粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土[1,2,3,4]。

4 混凝土碳化实用处理方法

实例:阜阳市茨河铺分洪闸除险加固工程防碳化处理。所需材料:42.5P·0水泥、CT203甲、CT203乙、HZ902环氧原浆涂料。专业施工人员:40名。

(1) 施工准备。 (1) 由专业架子工按要求搭设钢管脚手架, 并隔层铺设5cm厚大板。 (2) 用电动磨光机将原闸墩表面碳化层磨平、打毛。 (3) 将原表面预留洞、蜂窝、软弱层等用高标号砂浆进行修补、找平。 (4) 对表面凹进不平较深处用CT203甲∶CT203乙∶42.5P·0水泥∶砂=0.5∶0.1∶1∶1.5进行找补处理。

(2) 披CT203腻子。在披CT203腻子前, 提前用高压水将表面浮灰冲洗干净 (冲洗时间根据气温而定) , 然后按配比要求CT203甲∶42.5P·0水泥=0.5∶1进行配比, 披2遍腻子。

(3) 涂刷HZ902环氧原浆涂料。待腻子凝固后即可涂刷HZ902环氧涂料, 涂料按产品说明书要求甲、乙2组混合均匀, 充分搅拌后使用。每次配量控制在40 min内用完。涂料施工采用滚涂, 涂装工作要连续进行, 层间间隔以指干为准, 需3~5 h。若间隔时间过长应打磨处理表面后再进行涂装。

(4) 质量保证措施。 (1) 每道工序施工前必须先做样板, 验收合格后方可大面积施工。 (2) 必须“三检制”合格后方可进入下一道工序。 (3) 严格按产品使用说明书进行配比。 (4) 施工时, 安排专业人员负责, 并由专业施工队伍施工。 (5) 严格控制各工序的间歇与衔接时间, 并做好面品的保护工作。

参考文献

[1]任夫全.浅析水工建筑物混凝土的碳化及防治[J].河南水利, 2004 (3) :5-6.

[2]柴全忠.对水工建筑物的碳化、冻融情况的几点思考[J].内蒙古水利, 2010 (3) :171-172.

[3]叶海, 尹钰衡, 陈文新.混凝土碳化及处理方法[J].水利天地, 2003 (2) :40.

深圳探路城市低碳化 篇3

以“改革试验田”闻名的深圳，在城市低碳化发展上也先人一步，不仅在全国率先开展了低碳立法工作，率先启动了碳交易市场，还全面实施绿色建筑标准。

2015年，深圳GDP较上一年增长8.9%，财政收入增长了30.2%，但每万元GDP能耗已经下降到0.398吨标准煤，万元GDP二氧化碳排放量累计下降率超过21%，领先全国。

低碳城缩影

深圳国际低碳城，就是深圳走向低碳化的一个缩影。

4年前，坐落于龙岗区坪地街道的国际低碳城会展中心的所在地，一度是深圳最落后、最高碳的区域。当时，整个片区单位面积GDP仅为全市平均水平的1/5，但能耗和碳排放强度大约是全市平均水平的2倍。

2015年8月，深圳国际低碳城成为国家首批低碳城试点。

据了解，深圳国际低碳城的设计方案结合绿色低碳理念，实现了5个100%目标——100%的绿色建筑、100%的绿色交通、100%的清洁能源、100%的废弃物回用、100%的雨污水回用。

在国际低碳城，新建建筑沿用传统岭南建筑中低成本通风、隔热、遮阳节能技术，采用适应深圳本地气候条件的平面形式及总体布局，同时充分利用太阳能和风能，真正实现了资源可再生利用。

深圳市龙岗区副区长侯海表示，低碳城里的每个细节都考虑到环保低碳，“地面、道路安装了雨水收集过滤系统，废弃钢材、纸张被回收再利用，制作成各式雕塑与座椅”。

2014年11月，国际低碳城斩获2014年“可持续发展规划项目奖”。

全国首个碳交易平台

2016年是“十三五”开局之年，也是应对全球气候变化的《巴黎协议》签署的第一年。此前，中国已明确计划于2017年全面启动全国碳交易市场，以实现减排目标。

2013年6月16日，深圳碳交易平台正式挂牌，并于6月18日正式上线交易，深圳由此成为中国首个正式启动碳排放交易试点的城市。

交易所正式运营第一年，深圳市碳排放总量就比前一年下降了约100万吨。

深圳碳交易平台启动后，进行了大量创新。2014年5月，平台推行全国首单“碳债券”；9月，成为全国首家向境外投资者开放的碳交易平台；10月，启动全国首个私募碳基金；11月，落地全国首笔绿色结构性存款。

在立法建设方面，深圳也走在了最前面。2012年，深圳率先制定并通过了《深圳经济特区碳排放若干管理规定》；2014年，又通过了《深圳碳排放权交易暂行办法》，形成了既有人大决定又有政府规章的完整制度体系。

目前深圳已将636家重点工业企业和197栋大型公共建筑纳入碳排放管控范围，覆盖了公共交通、能源生产和制造业。

输出深圳经验

气候问题没有疆界，因此，对于深圳来说，如何将自身经验对外输出，亦是低碳化探索的应有之义。

从2014年至今，深圳陆续与包头等地签署碳交易体系建设合作协议，异地输出深圳经验，最终实现深圳与包头两市碳交易市场的区域对接。

2015年6月，在第三届深圳国际低碳城论坛上，珠三角地区9市共同发布《珠三角城市群绿色低碳发展深圳宣言》，加强区域合作。

李干明告诉记者，在6月17—18日举办的第四届深圳国际低碳城论坛上，广东省政府继续举办了“第二届珠三角城市绿色低碳发展论坛”。论坛上，有关城市就珠三角城市绿色发展现状、城市治理向低碳转型升级进行了深度交流；签署《深莞惠三市坪新清绿色低碳发展规划研究合作备忘录》，发布珠三角城市优地指数。

而在国际化方面，深圳亦有所尝试。

碳化 篇4

碳化硅导热陶瓷材料具有高温强度大，高温抗氧化性强，耐磨损性能好，热稳定性，热彭胀系数小，热导率大，硬度高，抗热震和耐化学腐蚀等优良特性。在汽车、机械化工、环境保护、空间技术、信息电子、能源等领域有着日益广泛的应用，已经成为一种在很多工业领域性能优异的其他材料不可替代的结构陶瓷。

SiC导热陶瓷的优异性能与其独特结构密切相关。SiC是共价键很强的化合物，SiC中Si-C键的离子性仅12％左右。因此，SiC强度高、弹性模量大，具有优良的耐磨损性能。纯SiC不会被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液侵蚀。在空气中加热时易发生氧化，但氧化时表面形成的SiO2会抑制氧的进一步扩散，故氧化速率并不高。在电性能方面，SiC具有半导体性，少量杂质的引入会表现出良好的导电性。此外，SiC还有优良的导热性。

SiC具有α和β两种晶型。β－SiC的晶体结构为立方晶系，Si和C分别组成面心立方晶格；α－SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系。在温度低于1600℃时，SiC以β－SiC形式存在。当高于1600℃时，β－SiC缓慢转变成α－SiC的各种多型体。4H－SiC在2000℃左右容易生成；15R和6H多型体均需在2100℃以上的高温才易生成；对于6H－SiC，即使温度超过2200℃，也是非常稳定的。SiC中各种多型体之间的自由能相差很小，因此，微量杂质的固溶也会引起多型体之间的热稳定关系变化。

无压烧结

无压烧结被认为是SiC烧结最有前途的烧结方法，根据烧结机理的不同，无压烧结又可分为固相烧结和液相烧结。S.Proehazka通过在超细β-SiC粉体（含氧量小于2%）中同时加入适量B和C的方法，在2020℃下常压烧结成密度高于98%的SiC烧结体。A.Mulla等以Al2O3和Y2O3为添加剂在1850-1950℃烧结0.5μm的β-SiC(颗粒表面含有少量SiO2)，获得的SiC陶瓷相对密度大于理论密度的95%，并且晶粒细小，平均尺寸为1.5μm。

热压烧结

Nadeau指出，不添加任何烧结助剂，纯SiC只有在极高的温度下才能烧结致密，于是不少人对SiC实行热压烧结工艺。关于添加烧结助剂对SiC进行热压烧结的报道已有许多。Alliegro等研究了B、Al、Ni、Fe、Cr等金属添加物对SiC致密化的影响，发现Al和Fe是促进SiC热压烧结最有效的添加剂。F.F.Lange研究了添加不同量Al2O3对热压烧结SiC的性能影响，认为热压烧结致密是靠溶解--再沉淀机理。但是热压烧结工艺只能制备形状简单的SiC部件，而且一次热压烧结过程中所制备的产品数量很小，因此不利于工业化生产。

热等静压烧结

为了克服传统烧结工艺存在的缺陷，Duna以B和C为添加剂，采用热等静压烧结工艺，在1900℃便获得了密度大于98%、室温抗弯强度高达600MPa左右的细晶SiC导热陶瓷。尽管热等静压烧结可获得形状复杂的致密SiC制品，并且制品具有较好的力学性能，但是HIP烧结必须对素坯进行包封，所以很难实现工业化生产。

反应烧结

反应烧结S iC又称自结合SiC，是通过多孔坯件同气相或液相发生化学反应,使坯件质量增加,孔隙减小,并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的工艺。是由α—SiC粉和石墨按一定比例混台成坯体后，并加热到1650 ℃左右，同时熔渗 Si或通过气相Si渗入坯体，使之与石墨起反应生成β—SiC，把原先存在的α—SiC颗粒结合起来。如果渗Si完全，就可得到完全致密、无尺寸收缩的反应烧结体。同其它烧结工艺比较,反应烧结在致密过程中的尺寸变化小,可以制造尺寸精确的制品，但烧结体中相当数量SiC的存在，使得反应烧结的SiC导热陶瓷高温性能较差。

采用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和反应烧结的SiC陶瓷具有各异的性能特点。如就烧结密度和抗弯强度来说，热压烧结和热等静压烧结SiC陶瓷相对较多，反应烧结SiC相对较低。另一方面，SiC陶瓷的力学性能还随烧结添加剂的不同而不同。无压烧结、热压烧结和反应烧结SiC陶瓷对强酸、强碱具有良好的抵抗力，但反应烧结SiC陶瓷对HF等超强酸的抗蚀性较差。就耐高温性能比较来看，当温度低于900℃时，几乎所有SiC陶瓷强度均有所提高；当温度超过1400℃时，反应烧结SiC陶瓷抗弯强度急剧下降。（这是由于烧结体中含有一定量的游离Si，当超过一定温度抗弯强度急剧下降所致）对于无压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷，其耐高温性能主要受添加剂种类的影响。

碳化 篇5

用程序升温还原法在CH4/H2气氛中将MoO3碳化制备了Mo2C催化剂, 并对Mo2C催化剂进行了XRD和BET表征.以喹啉/环己烷溶液为模型化合物, 通过高压微反评价实验考察了Mo2C催化剂的喹啉加氢脱氮活性.结果表明, MoO3在CH4/H2气氛中程序升温至终点温度675 ℃,并在此终点温度下还原碳化150 min,可制得高纯度的β-Mo2C.当还原碳化温度高于675 ℃,随着还原碳化温度的升高,Mo2C催化剂的比表面积降低, 表面积炭增多, 导致喹啉加氢脱氮活性下降.而当还原碳化时间少于150 min时,MoO3未能充分转化为Mo2C,导致喹啉加氢脱氮活性较低.因此,较适宜的.Mo2C催化剂的合成条件为:还原碳化温度675 ℃,还原碳化时间150 min.在反应压力3.0 MPa、空速8 h-1、H2与原料液体积比500∶ 1以及氮含量为1 000 ng・μL-1的喹啉/环己烷溶液中, Mo2C催化剂的喹啉加氢脱氮活性明显高于MoS2和MoO3催化剂.Mo2C催化剂在反应温度360 ℃的喹啉加氢脱氮转化率达到58.69%,表现出较高的喹啉加氢脱氮活性.

作 者：罗运强 靳广洲 LUO Yunqiang JIN Guangzhou  作者单位：罗运强,LUO Yunqiang(北京化工大学,北京,102617)

靳广洲,JIN Guangzhou(北京石油化工学院化工系,北京,102617)

污泥碳化制备活性炭 篇6

本工作以污水厂二沉池湿污泥为原料,采用水蒸气为物理活化气,对活化剂、碳化温度、碳化时间等制备条件进行优化,制得性能优良的活性炭,并用制得的污泥活性炭处理电镀废水,取得了较好的效果。

1 实验部分

1.1 原料、试剂和仪器

污泥取自上海市某水质净化厂二沉池,污泥挥发性悬浮固体质量分数为70.2%±2.0%,含碳质量分数为38.5%±2.0%,湿含量约为99.3%,呈浊液状;所用试剂均为分析纯。

SK2-2-10型高温管式电阻炉:沈阳市长城工业电炉厂;ASAP 2010 M+C型表面积及孔隙分布仪:美国Micromeritics公司;S-2150型扫描电子显微镜(SEM):日本Hitachi公司;XRD-6000型X射线衍射仪(XRD):日本岛津公司。

1.2 污泥活性炭的制备

将污泥自然沉淀12 h,取下层以3 000 r/min离心分离10 min,处理后的污泥湿含量为92.0%~93.0%。将所得湿污泥添加一定浓度活化剂浸泡一定时间,离心回收上清液,转移至真空烘箱中105 ℃烘干至恒重,磨碎至粒径为1~2 mm,备用。

取经预处理后的干污泥,以水蒸气为活化气(流量为20 L/h),氮气为活化气载气和碳化保护气,在一定的条件下碳化,制得污泥活性炭吸附剂。尾气采用生物滤床过滤,无恶臭气体进入环境。制得的粗产品用3 mol/L的 HCl和蒸馏水反复冲洗,以除去残留的活化剂及其他无机物,然后低温干燥至恒重,研磨至100目以下,即得污泥活性炭。

1.3 分析方法

采用表面积及孔隙分布仪测定污泥活性炭的孔径分布;采用SEM扫描污泥活性炭的形貌;采用XRD测定污泥活性炭的结构;按GB 7702.7—1997《煤质颗粒活性炭试验方法-碘吸附值的测定》方法考察污泥活性炭的吸附性能;活性炭产率以生产的活性炭占干污泥的质量分数计。

2 结果与讨论

2.1 活化剂的种类对污泥活性炭吸附性能的影响

当浸泡时间为24 h、碳化温度为600 ℃、升温速率为20 ℃/h、碳化时间为1 h时,活化剂的种类对污泥活性炭吸附性能的影响见表1。由表1可见,当以KOH为活化剂时,所制备的污泥活性炭的碘值最大,说明该污泥活性炭吸附性能最好。实验选择KOH为活化剂。

2.2 活化剂浓度对污泥活性炭吸附性能的影响

当浸泡时间为24 h、碳化温度为600 ℃、升温速率为20 ℃/h、碳化时间为1 h时,活化剂的浓度(活化剂物质的量与湿污泥体积的比,mol/L)对污泥活性炭吸附性能的影响见表2。由表2可见,活化剂浓度为0.50 mol/L时,所制备的污泥活性炭的碘值最大,污泥活性炭吸附性能最好。因此实验选择KOH的浓度为0.50 mol/L。

2.3 浸泡时间对污泥活性炭吸附性能的影响

当以0.50 mol/L的KOH为活化剂、碳化温度为600 ℃、升温速率为20 ℃/h、碳化时间为1 h时,浸泡时间对污泥活性炭吸附性能的影响见图1。由图1可见:随着浸泡时间的延长,污泥活性炭碘值增大;当浸泡时间大于20 h时,污泥活性炭碘值变化不大。因此实验选择浸泡时间为20 h,此时污泥活性炭碘值达864.79 mg/g。

2.4 碳化温度对污泥活性炭吸附性能的影响

当以0.50 mol/L的KOH为活化剂、浸泡时间为20 h、升温速率为20 ℃/h、碳化时间为1 h时,碳化温度对污泥活性炭吸附性能的影响见图2。由图2可见,碳化温度为600 ℃时,污泥活性炭碘值最大,吸附性能最好。因此实验选择碳化温度为600 ℃。

2.5 升温速率对污泥活性炭吸附性能的影响

当以0.5 mol/L的KOH为活化剂、浸泡时间为20 h、碳化温度为600 ℃、碳化时间为1 h时,升温速率对污泥活性炭吸附性能的影响见图3。由图3可见,升温速率为15 ℃/h时,污泥活性炭碘值最大,吸附性能最好。因此实验选择升温速率为15 ℃/h,此时污泥活性炭碘值可达879.62 mg/g。

2.6 碳化时间对污泥活性炭吸附性能的影响

当以0.50 mol/L的KOH为活化剂、浸泡时间为20 h、碳化温度为600 ℃、升温速率为15 ℃/h时,碳化时间对污泥活性炭吸附性能的影响见图4。由图4可见,碳化时间为1 h时,污泥活性炭碘值最大,吸附性能最好。因此实验选择碳化时间为1 h。

2.7 最佳实验条件下的污泥活性炭产品性能

在上述最佳实验条件下,所制备的污泥活性炭的物理性能见表3,SEM照片见图5。

由表3及图5可知,湿污泥活化制备的活性炭的微孔所占比例较大,平均孔径较小,以微孔结构为主,比表面积相对较大,孔体积为0.19 cm3/g,比表面积为737.61 m2/g,碘值为879.62 mg/g,性能优于普通颗粒活性炭。

污泥活性炭的XRD谱图见图6。由图6可见,在2θ为28 °和48 °附近分别有两个明显的衍射峰,这两个峰分别代表乱层石墨的002平面和100平面,这是由于改性污泥活性炭的孔隙数量增多,孔隙结构的复杂化使SHWAC的类石墨微晶结构更趋于乱层化,形成了更多的无定形碳类石墨微晶结构。

2.8 污泥活性炭在电镀废水中的初步应用

用最优条件下制备的污泥活性炭处理上海市松江区某电镀厂的电镀废水。在污泥活性炭加入量为0.1 g/mL、吸附时间为20 min的条件下,电镀废水中的重金属污染物质量浓度变化见表4。

由表4可见,污泥活性炭去除电镀废水中的重金属有较好的吸附效果,总铬去除率为69.46%,铅去除率为78.88%,镍去除率为60.34%。

3 结论

a)以污水厂二沉池湿污泥为原料可制备污泥活性炭。实验结果表明,最优的制备条件为以0.5 mol/L的KOH为活化剂,浸泡时间为20 h,碳化温度为600 ℃,升温速率为15 ℃/h,碳化时间为1 h。在此条件下所制备的污泥活性炭吸附性能最好,孔体积为0.19 cm3/g,比表面积为737.61 m2/g,碘值为879.62 mg/g,性能优于普通颗粒活性炭。

b)采用最优条件下制备的污泥活性炭吸附处理电镀废水,总铬去除率为69.46%,铅去除率为78.88%,镍去除率为60.34%。

参考文献

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即将普及的碳化硅器件 篇7

据统计，60％至70％的电能是在低能耗系统中使用的，而其中绝大多数是消耗于电力变换和电力驱动。在提高电力利用效率中起关键作用的是功率器件，也称电力电子器件。如何降低功率器件的能耗已成为全球性的重要课题。

在这种情况下，性能远优于普遍使用的硅器件的碳化硅(SiC)器件受到人们青睐。SiC器件耐高温(工作温度和环境温度)、抗辐射、具有较高的击穿电压和工作频率，适于在恶劣条件下工作。特别是与传统的硅器件相比，目前已实用的SiC器件可将功耗降低一半。由此将减少设备的发热量，从而可大幅度降低电力变换器的体积和重量。其缺点是制备工艺难度大，器件成品率低，因而价格较高，影响了其普通应用。

随着技术进步，近年来SiC衬底的直径做的越来越大，器件质量越来越高，生产SiC产品的厂商越来越多，从而使制约SiC发展的SiC衬底供应情况大为改观。特别是由于SiC二极管厂商的增加和SiC产量的增长，使SiC器件的价格不断下降。与此同时，SiC二极管的容量不断增大和SiC晶体管的实际应用，带动了SiC器件性能的不断改善。SiC器件已从高价时代的航天、航空、雷达、核能开发等领域，扩展至石油和地热钻井勘探、变频空调、平板电视、混合动力汽车和电动汽车以及太阳能光电变换等民用领域。汽车制造厂、空调公司和阳光发电部门以及众多电源厂商，对SiC器件的应用寄与厚望，人们已将其称做节电降耗的关键器件。

SiC器件开发现况

2009年SiC MOSFET晶体管已经可以量产，输出为100A的SiC二极管大批量问世。

目前，SiC器件已被用于混合动力汽车和电动汽车设备中。2008年9月日本丰田公司开发出了SiC二极管逆变器，应用于X-TRAIL FCV型汽车进行道路行驶实验。同月，本田汽车公司已用SiC器件制出了电源模块。2009年日本开发的SiC变频空调在市场上销售。日本大阪的关西电力公司，开发出SiC逆变器，用于阳光发电。欧洲意法半导体公司用于电源的SiC二极管目前已大批量市售。德国英飞凌公司批量生产体积小的SiC二极管和SiC型MOS场效应晶体管，2009年3月推出了第三代薄型SiC肖特基二极管。据日本三菱公司的试验表明、电力变换器中使用的硅基耐压600V快速恢复二极管和IGBT。如果用SiC sBD(肖特基势垒二极管)和MOSFET管代替，功耗可降50％，甚至70％。SiC的工作环境可稳定地提高至300C，而硅不超过200C。因此可减少散热器或不用散热器。此外，SiC器件可在高频下工作，存100KHz下使用的SiC器件已问世。

2008年日本罗姆公司开发出了300A、耐压660V的10毫米见方的SiC二极管样品。传统产品因成品率低，只有几毫米见方的。一般情况下要扩大电流量就要增大芯片面积，然而芯片面积大则由于衬底质量的限制，成品率会降低。

2009年2月美国Cree公司与Powerex公司开发出了双开关1200伏、100安培的SiC功率模块。其由耐高压和大电流的SiC的MOS场效应晶体管和SiC肖特基二极管组成。

日产汽车开发出了5毫米见方的SiC和硅的异构结二极管，电流容量可超过100A。在罗姆公司协作下，日产汽车还开发出1～2毫米见方的SiC二极管、电流容量也能达到100A。

美国Cree公司和日本罗姆公司在业界领先生产SiC的MOS场效应晶体管。SiC功率晶体管分3类：MOSFET、结型场效应及IGBT那样的双极型器件。前两者为单极型器件。SiC晶体管的结构比SiC二极管复杂、因此成品率低、价格贵、影响其普及。然而对于耐压1200伏的应用，SiC晶体管对于硅基晶体管的成本优势已很明显。

专家指出，对于耗电大户的信息业的数据中心，目前采用SiC器件在一年内可收回投资。

目前影响SiC晶体管量产的两个因素是其动态电阻稍大和氧化层的可靠性。前者是由于SiC晶体管沟道移动性低，后者则可影响到晶体管的可靠性。

SiC衬底市场

SiC器件的基础材料是SiC衬底。决定SiC器件能否普及的是器件价格。影响价格的是器件成品率。而器件成品率受到衬底质量的制约。2009年世界最大的SiC衬底厂商美国Cree公司，已可批量生产高质量6英寸SiC衬底。2008年起，Cree公司已可量产无中空贯穿缺陷(微管)的SiC衬底。从2008年8月开始，其微管基本为零的4英寸衬底能批量供应。日本新日本制铁2008年也生产出同样基本无微管缺陷的4英寸衬底。

在SiC衬底市场方面、美国Cree公司垄断了优质SiC衬底的供应。2007年起，该公司在市场上供应2至3英寸基本上无微管的衬底。2008年其位错为每平方厘米5千个。2009年将提供6英寸基本上无微管的衬底。其次是德国SiCrystal公司和日本新日铁公司。SiCrystal2008年可提供基本上无微管的3英寸SiC衬底，其位错为每平方厘米2千个：新日铁目前拥有每平方厘米1个微管的3英寸SiC衬底，其位错为每平方厘米5千个至2万个，2009年稍晚些可推出4英寸SiC衬底。第3梯队产品质量一般，有日本东纤一道康宁合资公司和中国天科合达蓝光半导体公司。天科合达蓝光公司在出售2英寸SiC衬底基础上，2008年第3季度又推出了3英寸SiC衬底、其每平方厘米微管数量在50个以下。据Yolu发展公司的统计和预测，2005年至2009年SiC器件市场的年增长率为27％，2010年至20ls年的年增长率为60％至70％。

碳化硼陶瓷的烧结方法研究 篇8

摘 要：碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点，是优异的结构陶瓷。本文综述了碳化硼陶瓷的粉体制备，着重阐述了5种烧结的方法。

关键词：碳化硼；制备；性能；应用前景

1.碳化硼陶瓷概述

1.1碳化硼的发展

碳化硼化合物是在1858年被发现的。从上世纪50年代起，人们对碳化硼，尤其是对其结构、性能进行了大量的研究，取得了许多研究成果，推动了碳化硼制备和应用技术的长足发展。现在碳化硼陶瓷广泛应用于耐火材料、工程陶瓷、核工业、宇航等领域。

1.2碳化硼的性能

碳化硼陶瓷是一种仅次于金刚石和立方氮化硼的超硬材料，这是由其特殊的晶体结构所决定的。C原子与B原子半径很小，而且是非金属元素，B与C相互很接近，形成强共价键的结合。这种晶体结构形式决定了碳化硼具有超硬、高熔点（2450℃）、密度低（2.55g/cm3）等一系列的优良物理化学性能。此外，碳化硼还具有良好的中子吸收能力和抗化学侵蚀能力。

2.碳化硼陶瓷粉体的制备

2.1碳管炉、电弧炉碳热还原法

该法是将硼酸和碳黑按一定比例在混合器中均匀混合，然后在箱式电炉中焙解，使硼酸脱水，以利碳化。碳化在碳管炉中进行。将焙解好的混合料放在碳管炉中，温度控制在2000℃以上进行碳化，基本反应为：

2B2O3 + 7C = B4C + 6CO↑；

B2O3 + 3CO = 2B + 3CO2↑；

4B + C = B4C。

2.2自蔓延高温合成法

此法制备碳化硼时多以镁作为助熔剂，故又称镁热法。镁热法基本反应式为2B2O3 + 5Mg + 2C = B4C + CO↑+ 5MgO，这是一个强烈的放热反应，本法是利用化合物合成时的反应热，使反应进行下去的一种工艺方法。具有反应温度较低（1273～1473K）、节约能源、反应迅速及容易控制等优点，且生成的碳化硼粉一般不需要破碎处理。

3.碳化硼陶瓷的烧结

3.1无压烧结

碳化硼是一种共价键很强的化合物，其共价键比例高达93.94%。因此烧结性能非常差，不加任何添加剂的无压烧结温度大约在2300℃左右，其机理是在温度接近它的熔点时体积扩散。纯碳化硼致密化最主要的前提是使用平均粒度小于3um的超细粉末，在含氧量低的情况下，碳化硼的烧结温度以及获得的致密度分别为： 2240～2300℃时致密度在78%～86%之间；2440℃时致密度大于90%；2510℃时致密度为 99%。

不含添加剂的无压烧结碳化硼陶瓷材料是一种适用于大批量生产形状复杂零件的工艺方法，但由于对粉末要求过于严格和必须用超高温烧结，因此在大批量生产中其工艺参数难于控制，制品的性能也极不稳定。

3.2 含添加剂的无压烧结

该法是通过引入一些烧结助剂去除碳化硼粒子表面的氧化物从而提高表面能，比如加入碳化铝、碳化硅、碳或有关的化合物可阻碍晶粒过度长大。其他提供Al的添加剂是Al2C3、Al4C3、AIF3 等， 也可用氟化物或碳作脱氧剂。

CrB2、TiB2、W2B5等添加物能产生一种钉扎效应，也可阻止晶粒长大。用C作为烧结添加剂，可有效地促进碳化硼陶瓷的烧结，使碳化硼陶瓷可以在较低的烧结温度下达到较高的质量密度。当C质量分数为3%左右时，对密度可达到最大值， 即相对密度为92.7%，而抗弯强度可达到403MPa。弹性模量随相对密度的增加而增加。断裂韧性基本与相对密度无关。

组合添加剂，包括碳和金属硼化物或碳化物的加入，可同时起到碳的脱氧和金属的促进扩散作用，以及细化晶粒和第二相的增强效应。无压烧结添加体积分数为20%碳化硼的TiB2，用C与Ni做烧结助剂，升温到1600℃时，得到了94%致密度的碳化硼制品，且两相之间没有发生任何化学反应，只有烧结助剂的液相浸润作用。酚醛树脂热解成无定形碳方法和有机添加剂原位热解方法是目前的研究热点， 这种方法的优点是可改善碳分布的均匀性，获得超细的平均晶粒尺寸。

3.3热压、热等静压（HIP）烧结

热压烧结是把粉末装在模具的腔内，加压的同时把粉末加热到烧结温度或更低一些，经过短时间烧结成致密而均匀的B4C制品，热压烧结是强化烧结。热压造成颗粒重新排列和塑性流动、应变诱导孪晶、晶界滑移、蠕变以及后阶段体积扩散与重结晶相结合等的物质迁移机理。热压烧结将压力的作用和表面能一起作为烧结的驱动力，所以通过热压可以降低陶瓷的烧结温度，提高烧结体的致密度。优点是：高温情况下粉末的塑性好、成形压力低、变形阻力小、烧结温度低、加快烧结速度、使难熔物致密化、晶粒细、显微组织优良等；缺点是：对压模的材料要求较高、工艺复杂、生产规模小、成品率低等。

热等静压（HIP）烧结是将惰性气体如Ar等作为传递压力的介质，将碳化硼粉末压坯或者装入包套的粉末料放入高压容器中，使粉料经受均衡压力和高温，降低烧结温度，避免晶粒生长，可获得高致密度的碳化硼陶瓷制品。与热压法相比， 它可以使物料受到各向同性的压力，因此陶瓷的显微结构较均匀，缺点是设备费用高及待加工工件尺寸受到一定限制。

3.4放电等离子烧结法（SPS）

放电等离子烧结法是一种快速烧结的新工艺，它是将瞬间、断续、高能脉冲的电流通入装有碳化硼粉末的模具上，在粉末颗粒间可产生等离子放电，使粉末得到净化、活化、均化等效应。放电等离子的烧结过程，在压实颗粒样品上施加了由特殊电源产生的直流脉冲电压， 并且有效利用了瞬时产生的放电等离子使被烧结的碳化硼内部均匀地自发热和使颗粒表面活性化，所以具有很高的热效率，可在相当短的时间内使烧结的碳化硼达到致密。

3.5液相烧结

液相烧结是用两种或两种以上组分的压坯或粉末在低熔组分熔化或者形成低熔点共晶体条件下的液相状态下的烧结。液相引起物质迁移比固相快，而且最后液相将填满烧结体内的所有孔隙，因此获得了高致密度、性能好的产品。

4.结语

新农村住房建设低碳化途径 篇9

低碳经济概念是英国在2003年发布的能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》首次提出, 即减少温室气体的排放量, 尽可能少的温室气体排放, 获得整个社会尽可能大的产出。为了遏制全球气候暖化, 必须削减碳排放量, 发展低碳经济, 已经成为世界各国的共识。在2009年12月哥本哈根世界气候大会上, 中国作为发展中大国明确宣布:到2020年单位GDP的CO2排放量比2005年下降40%～50%。

2005年十六届五中全会通过的《十一五规划纲要建议》提出建设社会主义新农村。并就“村容整洁”方面指出:长期以来农村房舍、街道建设缺乏规划, 污染问题凸显, 并要求在新村镇建设过程中, 做一个长期规划。在《纲要》的指导下, 各省、市纷纷制定了相应的新农村建设规划方案, 要求组织设计一批平面布局合理、功能齐全、节能安全农房设计方案, 引导农民应用新技术、新材料, 建设新型住宅。

近些年来我国建筑耗能不断上升, 已于工业耗能、交通耗能并列为我国能源消耗的三大领域。2007年我国建筑能耗总计5.2亿吨标煤, 占全国总能耗的20%～25%。据国家发改委能源研究所预测, 2020年, 我国建筑能耗至少要到10～13亿吨标煤, 接近2000年我国全社会商品总能耗, 预计占全球能源消耗8%。而2007年我国农村居住面积约为230亿m2, 占全国居住总面积的60%, 农村建筑能耗占了全国建筑总能耗的37%。随着我国新农村建设的不断深入, 农村的住宅建设将会不断扩大, 因此重视农村的住房建设, 利用政策、经济、科技等途径, 将对减少温室气体排放量, 实现我国减排目标, 推动低碳经济进展起到重要作用。

2 农村住宅及资源特点

2.1 农村住宅特点

我国农村地广人稀, 传统农村住宅分散, 大都为庭院式单元住宅, 至2006年底, 我国农村户均住房面积为128平方米, 户均住房占地面积为51平方米。

从规划看, 目前住房建设缺乏规划, 布局不合理, 房型各有不同, 住房的水、电、气等能源供给的配套设施建设不足, 污水排放不合理;从房屋结构看, 我国农村住房中绝大部分为砖混结构, 约占住宅比例的88%, 钢筋砼结构占4%, 砖木结构占8%;从住房设计看, 农村住房缺乏设计, 大都是农民自建房, 所以房屋的三通、采光、隔热、排污等很不合理, 功能区划分粗略, 卫生条件差;从房屋的施工看, 均以家庭为单位, 建筑规模小, 建设时间短, 在物料采购、运输、人力上都存在极大浪费。且施工队伍专业水平低、工艺落后, 缺乏质量监督。所以农村住房安全保障系数低, 防漏、防潮、保温节能差。

2.2 资源特点

我国农村具有太阳能、风能、地热能和以秸秆等自然清洁能源, 在消耗过程中都不会产生CO2排放。

太阳能是分布最为广泛的可再生能源。根据国家气象局科学研究院对全国近700个气象站的观测数据显示, 我国绝大部分地区全年日照总数在3000小时以上, 全年辐射总量在5.9×105J/cm2。太阳能资源丰富。农村的住宅多为庭院式住宅, 屋面面积大, 根据现有的光伏发电技术, 可将12%的太阳能转化为电能, 据测算如将农村住宅屋面铺装太阳能电池, 则可满足家庭的用电需求。

我国地处亚洲大陆东南部, 季风盛行, 风能资源丰富, 风能能源总量为16亿千瓦, 其中10%左右可供开发利用。其中我国东南沿海及其岛屿、内蒙古和甘肃北部地区风力资源极其丰富, 风能密度大于200W/m2, 平均风速大于3m/s的时间大于6000小时。

生物能作为我国农村的传统能源, 总量超过了7亿吨。近年来, 我国农村家庭生活燃料逐步被煤、电、液化气能燃料替代, 生物能源的使用比例大幅下降。农作物秸秆不但没有作为生物能源加以利用, 反而直接焚烧, 向生物圈排放大量的二氧化碳气体, 大幅增加了农村温室气体的排放量。

3 新农村住宅的低碳化途径

3.1 充分开发利用可再生能源

新农村住房应根据农村的住宅特点和当地的资源特点, 充分利用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源, 选择合理的可再生能源类型。例如太阳能的利用要考虑日照时间和强度;农村风力资源较丰富时, 可有效利用风力发电。新农村住宅对各清洁能源的利用可如下图所示:

3.2 从住房的建设、使用、回收利用等重要环节控制碳排放

新农村住宅建设在尊重住户意愿的情况下, 当地政府应积极指导, 统一规划、统一设计、统一施工, 改变以家庭为单位的零散、粗放的建筑施工。以便从住宅的施工、使用、回收利用各环节控制农村住宅的高能耗、搞排放问题。并可从以下方面具体控制。

在用材需求方面, 遵循低碳选材、就近取材、集中用材的原则。就近取材、集中用材, 减少材料的运输成本, 从而减少运输过程中消耗能源而形成的碳排量。低碳选材应从两方面考虑, 一方面选择低碳建筑材料, 另一方面, 采用钢结构、新型墙材、石膏砌块等可回收建筑材料, 可提高建筑寿命期结束后资源回收利用率。

在水资源回收利用方面, 设计中水回用系统, 将生活用水与饮用水系统分离, 在节约水资源的同时, 减少污水处理过程中的能源消耗, 达到间接减排的目的。

在通风采光方面, 合理利用建筑通风, 增强建筑物门窗气密性。一方面合理设置建筑门窗, 引入自然通风, 以满足室内换气和夏季通风散热的要求;另一方面, 又需要保证建筑物密闭性, 避免空气渗透造成热损失。在采光方面, 农村住宅由于层高底, 可充分利用天窗采光, 消除采光死角, 减少照明能耗。

在住房隔热方面, 改善建筑物围护结构的热工性能, 建筑物的屋顶、门窗和墙体是建筑室内外的热交换通道, 减少围护结构的室内外传热, 稳定室内温度, 可以减少能量损失, 进而减少采暖、制冷等设备的能量消耗。

摘要：在我国新农村建设正在积极有序的进行和低碳经济成为国际社会共识的背景下, 本文分析了我国农村住房建设及农村资源特点, 探析了新农村住房建设的低碳化途径。

临港物流园区低碳化运营研究 篇10

本文以太仓港物流园区为研究对象,探寻临港物流园区低碳化运营的措施,研究适合于太仓港低碳物流的发展策略。

一、低碳物流园区的运营目标

临港物流园区作为连接海运港口、内河港口以及一些重要货运人和物流服务供应商的连接节点,能有效联动当地经济发展,提供港口增值服务,并同时保证不对港口及周边环境造成负面影响。在发展低碳经济背景下,针对临港物流园区的发展特点,适时提出物流园区低碳运营目标,对实现低碳经济具有重要意义。

临港物流园区要想在经济发展的竞争中立于不败之地,必须要有相应的运营目标。在低碳经济形势下,目前临港物流园区所采取的运营战略需要结合港口物流发展特点,实施可持续发展战略。环境是可持续发展的重要条件,在“区港联动、以港兴市”等政策的支撑下,促进港口产业集群发展,进一步带动促进城市发展港口物流在发展过程中要注意保护环境,要对港口物流主要污染物等实施无害化处理,并对港口物流园区所处的自然环境实施检测,做到港口物流与自然的和谐发展。

因此,低碳物流园区不仅是自身的低碳运营,同时更重要的是作为区域低碳的核心结点。对于低碳物流园区的运营,不仅要满足物流园区内外各部门、各管理主体和谐互动,优化资源配置,实现运行高效的目标,而且要实现物流运作全过程的环保经济,围绕绿色生态,可持续发展理念,建立可持续发展的物流园区。

二、太仓港物流园区低碳化运营策略

1. 太仓港港口优势

太仓港具有独特的地理位置优势,枕江傍海,紧邻上海港,距吴淞口仅24海里,至长江入海口约68海里,是江海联运最佳结合点。太仓港地理位置,如图1。

太仓港的地理位置优势主要体现在三方面:(1)上海近洋航线引到太仓;(2)太仓港是一个梯型交界口,是江海联运的重要中转点,北方的粮食、玉米等到太仓港中转,再转南方航线到广东等;(3)上海港目前基本上处于饱和状态,需要开发太仓港。

太仓港地处长三角经济发达地区,邻近有国家级开发区苏州工业园区、苏州高新技术开发区、昆山开发区,以及无锡、常州开发区;长江上游沿线地区经济发展的不断提速。这些都为太仓港的跨越式发展积聚了大量的货源,具有广阔的市场腹地。

2. 港口物流园区的联盟战略

通过加强对物流园区的战略管理,为企业提供便捷、合理的全方位港口物流服务,延伸港口物流产业链,拓展港口物流业务发展,促进港口产业集群的发展;港口物流园区提供物流服务,同港口、货主、工业园区等构成上下物流供应链,依靠港口物流园区的衔接和加工处理,港口实现高效率的运作,物流企业规范低碳运行,实现低成本、高质量的物流业务,临港各企业通过物流园区实现货物供应和集散的无缝衔接,提高质量和效率。太仓港港区规划,如图2。

作为港口产业集群体现形式的港口物流园区,周边吸引了大量著名的航运企业、物流企业参与经营服务,增强航运企业的配套增值服务能力,提高港口产业的整体服务水准,为港口产业的发展带来大量商机。太仓港口物流园区联盟伙伴,如表1。

港口物流园区通过与各联盟伙伴结成战略联盟,通过资源共享,物流园区扩大了经营范围,提高资源利用率,实现规模经济效益。物流园区、港口、航运企业与供应、制造、销售商合作,就组成了一条高效的物流链。依靠这条物流链,港口物流园区、港口作业区、航运企业、货主、临港工业园区实现了原来凭借自身实力不可能达到的效率,实现联盟“多赢”目的。

3. 太仓港临港物流园区的低碳化运营机制

根据太仓临港物流园区的规划目标和产业方向,太仓临港物流园区低碳化发展可以按照“一区多园”的发展模式,规划新能源产业园、新材料产业园、新装备产业园、现代物流园和太仓市中小企业创业园等特色功能园区。从低碳环保、绿色物流和和谐高效三个方面进行物流园区的低碳化发展。低碳化发展策略,如表2。

太仓港结合自身优势和目前产业现状和特点,在低碳经济形势下,新能源产业园要重点发展太阳能光伏、光电、海上风能装备制造、生物质能源等产业;新材料产业园重点发展精细化工材料、高分子材料、节能玻璃等产业;新装备产业园重点发展海洋工程装备、交通运输装备、现代物流装备以及工程机械设备等产业;代物流园要依托太仓港港口优势和太仓保税物流中心的功能优势,实施“区港联动”,积极争取保税港区、对台自由贸易区等国家级功能载体,加快建设华东环球商贸物流城、华能煤炭储运中心等基地型物流项目,着力打造长三角国际采购分拨配送基地、华东台湾商品物流基地、中国机电产品进出口交易基地三大基地,做大港口流量经济份额;太仓市中小企业创业园要设置行政办公区、物流园区、科技研发区、停车场聚集区、集宿居住配套区,发展成为太仓市级一个重要的配套基地。

(备注:“T2T”是指terminal to terinal,即电脑客户端对电脑客户端)

三、结语

打造低碳物流园区是经济发展的必然趋势临港物流园区已经逐步发展成为综合型物流基地,在发展低碳物流的过程中,除了低碳经济思想的灌输,还需要贯彻一系列措施,在物流各个环节,在整个供应链视角下实现资源的合理配置及可持续发展。

摘要：本文从低碳物流发展的必要性入手,研究低碳物流园区的运营目标,结合临港物流园区的发展模式和战略联盟伙伴的特点,分析临港物流园区低碳化运营策略。并且,以太仓临港物流园区为案例,探寻适合于太仓港临港物流园区低碳化运营机制。