澳洲科學家開發出無鉛黃銅合金,盼解決當地鉛水問題

作者 | 發布日期 2018 年 12 月 02 日 23:55 | 分類 尖端科技 , 材料 follow us in feedly

過去許多水管道配件、水龍頭是由黃銅(brass)所製成,為了提高耐磨度、使黃銅更容易加工,技術人員經常會在其中加入一些鉛元素,然而這也導致近年許多國家開始出現鉛水問題,近日澳洲新南威爾斯大學(UNSW)開發出一種新的無鉛黃銅合金(lead-free brass alloy),未來或許可以協助解決問題。



在大多數由黃銅製成的水管道配件中(特別是舊的那些),都有著嵌入整個材料的微小鉛粒子,除了使黃銅更好加工,在耐磨性上也有所提升,然而在使用過程中鉛粒子容易溶出,而這些管道在使用過程中經常泡在水中,因此也就形成所謂的鉛水問題。

鉛對人類的神經、造血系統都具有影響,如果大量攝入,鉛會導致許多健康問題,包含貧血、虛弱、腎臟和腦損傷,尤其對兒童的傷害又更加巨大,為了取代鉛在過去黃銅管道的作用,許多國家都在尋找能夠取代鉛的無毒元素。

UNSW 團隊將發明出的突破性合金稱為「亮黃銅」(bright brass),其中的鉛粒子被另一種材料顆粒取代,這些顆粒在鑄造冷卻後在黃銅內形成。研究人員並沒有說明這些祕密材料是什麼,但他們聲稱這種材料可以提供合金過去鉛粒子給的優點,同時還對人體無毒。

論文作者、UNSW 材料科學與工程學院 Kevin Laws 博士表示,他和團隊曾經在 2014 年開發出一種與黃銅和青銅非常相似的「高熵」(high-entropy)合金系統,而隨著人們越來越關注鉛水問題,團隊也開始將注意力轉為製造無鉛的黃銅合金。

2016 年麥考瑞大學在檢測飲用水樣本的研究中推測,約有 56% 的澳州家庭都有鉛水問題, Laws 表示,這樣的普及程度讓他感受到,開發一種可行的標準化替代品已經成為當務之急,「這不僅是澳洲人的健康問題,因為鉛會對智力產生影響,這也關係著國家的智商水平。」

研究團隊已經創立了一間公司 Advanced Alloy Holdings,未來將致力於將亮黃銅商業化,新合金成品將會是銀色,以便在視覺上與過去黃銅產品作出區別,Laws 表示,亮黃銅具有成本競爭力,同時與過去的與含鉛黃銅相比,即使不是更好、至少在表現上也能達到類似效果。

項目的最後階段將是完成所有加工並製造出來進行實驗,以便確切了解合金的性能有多好。由於製造可以使用現有設備進行,Laws 估計一但研發完成,估計產品約可在一年後上市。

(首圖來源:pixabay

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