• 鋁

• 硼硅玻璃

• 鐵合金

• 石墨烯

• 生物材料

當(dāng)涉及電子產(chǎn)品的“綠色”發(fā)展時，目標(biāo)是與傳統(tǒng)電子產(chǎn)品相比，最大限度地減少能源消耗并減少對環(huán)境的影響。這可能意味著在開采材料和制造設(shè)備時消耗的能源更少，或者可能意味著由這些材料制成的產(chǎn)品的終生使用需要更少的能源。

減少對環(huán)境的影響通常也帶來較小的毒性，尤其是在處理后?；厥帐菍崿F(xiàn)這一目標(biāo)的重要關(guān)鍵。電子廢物是一個日益嚴(yán)重的問題，其危險源于鉛，鎘，銅，鈹，鋇和鉻等元素通過不正確丟棄的電子設(shè)備進入生態(tài)系統(tǒng)。

城市采礦是從廢物和廢金屬中提取金屬或貴金屬等原材料的過程。可以從舊的移動電話和計算機中提取貴金屬，例如金，銀，鉑或鈀。

這些元素中的許多元素都用于電路板和電氣部件，例如計算機芯片，觸摸屏和布線。

雖然使用被認(rèn)為具有相對較高毒性的材料可能更便宜，但許多電子產(chǎn)品生產(chǎn)商正根據(jù)消費者的意愿選擇對綠色材料進行投資。

電子產(chǎn)品中使用哪些“綠色”材料？

綠色材料有多種形式。它們的范圍從可降解的電路板和有機電子產(chǎn)品到無限回收和可重復(fù)使用的金屬。有機和無機材料都可以視為綠色，這取決于材料的類型及其實現(xiàn)方式。

• 在無機方面，由于鋁具有可回收性和超長的使用壽命，因此被視為“綠色金屬”。

• 硼硅酸鹽玻璃和石墨烯是電子產(chǎn)品中使用的環(huán)保，非生物材料的其他示例。

硼硅玻璃

鋁

對于有機材料，絲綢由于其生物降解性，生物相容性和廣泛的潛在用途而成為一種很好的綠色材料?？缮锝到獾臉渲?，樹膠，糖，纖維素，明膠和肽在諸如傳感器，信號換能器，瞬態(tài)，可植入和可消化的電子設(shè)備等應(yīng)用中越來越受歡迎。

使用這些材料有什么好處？

除了對地球更好外，更環(huán)保的材料的性能通常還好于它們更便宜，更成問題的替代品。如果質(zhì)量相等，那么任何公司都將聰明地推銷產(chǎn)品中使用的綠色材料。消費者越來越意識到自己的購買如何影響環(huán)境，而表明綠色材料對環(huán)境的好處通常會帶來更高的銷售額。

絲印電路板相當(dāng)于Molex的6層PCB板。

關(guān)于成本效益，能源效率可以節(jié)省成本，這意味著使用更環(huán)保的方法可能會降低生產(chǎn)成本。也有“綠色電子產(chǎn)品”，其中材料本身不是綠色或環(huán)保的。相反，他們的主要重點是前端能效，以幫助消費者實現(xiàn)綠色生活方式。

“綠色”電子產(chǎn)品中使用的有利材料

• 鋁

• 硼硅玻璃

• 鐵合金

• 石墨烯

• 生物材料

鋁

用于：電解電容器，電子設(shè)備。

鋁被稱為“綠色金屬”和“最佳生態(tài)金屬”，盡管不一定由于其固有特性。這是由于鋁的壽命幾乎是無限的。它可以重復(fù)使用而不會損失任何質(zhì)量。

每公噸再生鋁可節(jié)省9噸CO 2排放，并且無需從地面采購新的原金屬，這是一個昂貴且漫長的過程。相比之下，再生鋁罐可以在短短六周內(nèi)進行處理并返回貨架。

提供用于電子和先進技術(shù)的高純度鋁。

鋁具有無與倫比的可回收性，而且重量輕，強度極高。實際上，鋁的平均密度在2.6至2.8 g /cm3之間，而純鋁的抗拉強度約為90 MPa，在某些合金中可以提高到690 MPa以上。

強度對于在電子產(chǎn)品中使用非常重要，但是可以說其抗腐蝕性是更有價值的特性。純鋁的電導(dǎo)率也約為3,800萬S / m，而合金的電導(dǎo)率可能較低，但很少像鐵或鋼那樣低。

鋁的特性

硼硅玻璃

用于： 電子管，光電。

這種材料由普通玻璃的相同的四種成分制成，但比例不同。因此，它對環(huán)境的影響不比普通鈉鈣玻璃差，同時具有一些好處。

BOROFLOAT?33-肖特的硼硅酸鹽玻璃。

硼硅酸鹽玻璃更堅固，有潛力用于更多應(yīng)用，尤其是在電子領(lǐng)域。它的強度，耐用性和耐溫度變化性使更換次數(shù)減少，從而減少了浪費。在環(huán)境方面，玻璃也是比塑料更好的替代品。只要玻璃可以代替電子產(chǎn)品中的塑料而又不損失性能，最終產(chǎn)品將具有更多的“綠色”價值。

硼硅酸鹽玻璃：特性，生產(chǎn)和應(yīng)用

硼硅酸鹽玻璃：材料數(shù)據(jù)表

鐵合金

用于： 電子管，晶體管。

鐵并不是“綠色”材料，而是“黃色”材料，從某種意義上講，它不一定對環(huán)境有利或有害。鐵礦石是地殼中含量第四高的元素。如果以純凈形式丟棄，鐵將不會面臨任何明顯的環(huán)境挑戰(zhàn)。但是，鐵合金不是純鐵，其中的某些鋼（例如鋼）是使用碳制成的，不會產(chǎn)生任何毒性問題。

將鐵合金列入此清單的主要原因是其可回收特性。對于電子產(chǎn)品而言，這尤其重要，在電子產(chǎn)品中，回收對于避免環(huán)境惡化至關(guān)重要-并且需要回收鐵以減輕與開采將被使用的新金屬相關(guān)的影響。與其他重金屬相比，鐵是最環(huán)保的。

石墨烯

用于： 顯示設(shè)備，印刷電路，晶體管。

哪種材料比金剛石硬，比橡膠彈性大，比鋼堅硬且比鋁輕？ 好吧，那將是現(xiàn)有最強的已知材料石墨烯。

這種材料是二維的，非常有用，基本上只有一個原子厚。它僅由排列成六邊形格子的碳原子構(gòu)成，就像蜂窩一樣。

石墨烯具有幾個特征，包括：

• 高電子遷移率，比硅快100倍

• 導(dǎo)熱系數(shù)比金剛石高2倍

• 導(dǎo)電率比銅好13倍

• 僅吸收反射光的2.3％

石墨烯可用于各種電子應(yīng)用，從更快的晶體管和可彎曲的電話到改進的觸摸屏和計算機高級電路。

石墨烯單層，油墨和粉末

石墨烯性質(zhì)

考慮到它是由地球上最豐富的元素之一制成的，而這恰好也是所有已知生命賴以建立的元素，因此它本身就是環(huán)保的。但是，真正的問題來自其生產(chǎn)方式：如果使用溶劑和化學(xué)藥品生產(chǎn)，由于上游生產(chǎn)中的毒性，它將失去其“綠色”狀態(tài)。

但是，如果它是使用物理過程制成的，并且沒有向周圍環(huán)境排放任何相關(guān)化學(xué)物質(zhì)，那么它就可以發(fā)揮其作為配音奇觀材料的聲譽。

生物材料

隨著電子產(chǎn)品變得更加耐磨，可拉伸并與有機物質(zhì)集成在一起，生物材料正變得越來越有用。絲綢在生物傳感器和植入式熱電無線交換應(yīng)用中特別有用。在一個有趣的例子中，佛羅里達州立大學(xué)的一個研究小組將絲綢放置在真空室中，并在其上涂上了金，從而制成了一種混合纖維，其長度相當(dāng)于人發(fā)的4％。

由于由金或其他金屬制成的標(biāo)準(zhǔn)線的彈性不足，因此隨著溫度的變化，它們往往會與柔軟的有機晶體失去接觸。鍍金絲改變了這種情況，將金的導(dǎo)電性與絲的柔韌性結(jié)合在一起。

“綠色”電子產(chǎn)品變得越來越普遍

隨著消費者對更環(huán)保產(chǎn)品的需求持續(xù)增長，以及電子產(chǎn)品和有機產(chǎn)品之間的界限不斷模糊，“綠色”材料將在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中變得更加普遍。

無論是可穿戴技術(shù)形式還是更環(huán)保的產(chǎn)品形式，我們都可能會看到對環(huán)境持續(xù)改善的電子產(chǎn)品。只要對“綠色產(chǎn)品”的需求不斷增長，就可以期望電子行業(yè)能夠安撫消費者，并且在某些情況下也會改善自己的產(chǎn)品。