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国际铝协:世界铝工业发展历史上最重要的50个里程碑时刻
更新时间:2023-01-12 10:16   来源:尚轻时代   浏览次数:63500 | 文字大小:

在过去200年间,铝的发展超出了早期先驱者们的想象。它继续以创新和可持续的方式被加工和应用。从用于医药包装和饮料罐等日常用品,到飞机和航天器的制造,铝已经证明了其在社会生活、技术、运输和其它方面的重要作用。200年以来,科学家们不断发现处理、回收和加工铝的新方法新工艺,这些都对我们的铝行业产生了深远的影响。

2022年,恰逢国际铝协(IAI)成立50周年的时刻,国际铝协邀请行业内的参与者投票,评选出他们认为的在过去200年世界最重要的50个铝业高光时刻,以纪念这些历史上改变了铝工业也改变了世界的最重要的里程碑。以下是国际铝协评选出的世界铝工业史上最重要的50个里程碑时刻(按得票排序):

1. 霍尔-埃鲁特法电解铝工艺(Hall-Héroult1886年。22岁的美国化学家Charles Martin Hall和法国人Paul Héroult发明了霍尔-埃鲁特工艺(Hall-Héroult)。在这一发现之前,铝是一种贵金属。霍尔-埃鲁特工艺的发明,将铝带入了大规模生产阶段,推动铝走上商业化生产之路。

2.拜耳法生产氧化铝工艺1888年。由卡尔·约瑟夫·拜尔(Carl Josef Bayer)开发的拜尔法是提炼铝土矿生产氧化铝的主要工业和最经济的方法。它包括溶出、分解、沉降和焙烧工序。今天使用的氧化铝生产工艺与100年前发明的工艺几乎相同,并用于生产了世界上几乎所有的氧化铝。

3.铝易拉罐面世1960年。Coors Brewing、凯撒铝业、雷诺兹金属和Royal Crown等公司是铝易拉罐初期生产的主要参与者。铝罐最初只有2个部分,包括罐体和罐盖,使得它比3片式钢罐更轻,更可回收。最初的两片式铝罐重约85克,而现在重约15克。

4.从废料中回收铝1995年。包括重熔在内的铝回收过程的能耗远低于从铝土矿生产原铝的过程。自1995年以来,全球铝行业的废铝供应量大幅增加。全球再生铝产量从1995年的900万吨增加到2010年的2100万吨,到2020年达到了3300万吨。

5.铝金属的发现1808年。铝是由英国化学家汉弗莱·戴维(Humphry Davy)在1807-1808年左右发现的,并以“alum”命名。戴维的研究表明,氧化铝可以在电弧中分解并还原为铝铁合金。然而,他无法将铝金属从合金中分离出来。

6.阿波罗11号——铝助推人类成功登月1969年。19697月,美国阿波罗11号飞船与宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林一起登上月球。铝是这次任务成功的关键材料。它由铝合金板之间的铝蜂窝夹层制成。发射飞船的土星五号火箭也是由铝制成的,充分展现出了铝高强度和低重量的优势。

7.惰性阳极:ELYSIS铝减排工艺小型工业化取得进展2021年。2021年在ELYSIS工业研发中心进行的该冶炼工艺小型工业化生产是一个重要的里程碑。这一铝电解生产过程采用了完全工业化设计,规模相当于今天运行的小型冶炼车间。ELYSIS使无碳铝冶炼更近了一步,并计划从2024年开始推出该项冶炼技术的工业化生产。

8.莱特兄弟发明飞机1903年。莱特兄弟于1903年首次成功飞行莱特飞行器,这标志着高度依赖铝合金的飞机工业开始发展。莱特军用飞机于19097月出售给美国陆军通信兵团,成为世界上第一架军用飞机

9.首次提取铝1825年。丹麦医生Hans Christian Ørsted1825年首次通过电解法提取金属铝。

10.中国铝产量占全球总产量的50%2015年。中国的原铝产量从2010年的约1600万吨激增至2013年的2650万吨,占世界总产量的50%。其后中国的铝产量持续增长,2021年达到3900万吨,约占全球总产量的58%

11.发现铝矿石1821年。地质学家Pierre Berthier1821年在法国发现了铝矿石。该矿石以其发现地法国Les Baux的名字命名为铝土矿(Bauxite)。

12.汽车用铝助力交通轻量化拉动铝的需求1980年。铝在普通汽车总重量中所占的份额不断增加——从1970年代的35kg增加到目前的152kg左右。2015年,福特将F-150卡车车身改为铝合金,并推出了福特铝合金F-150皮卡,创造了汽车应用的新里程碑。该车身由军用级铝合金制成,使卡车减重700磅,并更减少油耗。全铝皮卡显著提高了福特汽车的销量。

13. 2050年全球铝行业温室气体减排路径发布2021年。铝行业根据国际能源署设想的“2度以下温升情景”的目标要求,制定了三种可信且现实的减排方法。国际铝协基于完整的行业数据和对全球铝工业的领先分析,在2021年确定了全球铝工业的以下减排途径:电力脱碳;直接减排;回收利用和资源效率。

14.铝易拉罐闭环回收1970年。通过闭环回收,可以使一个用过的铝罐被在短短60天内就作为一个新罐重新进入销售市场。1904年,第一家铝罐回收厂在美国芝加哥和克利夫兰建成。23岁的平面设计师Gary Anderson1970年用他设计的莫比斯环(Mobius Loop)标识,强化了减量化、再利用和可回收的现代概念(reduce, reuse, recycle)和社会认知,有力支持了铝罐的闭环回收。

15.爱神Eros铝制雕像1893年。位于伦敦皮卡迪利广场的古希腊爱神安特洛斯Anteros的铝制雕像高约2.5米,成为第一件由铝制成的大型艺术品。此座铝雕像在1893年由第一代威斯敏斯特公爵(Duke of Westminster) 揭幕。

16.材料生命周期评估(LCA)显示出铝的优势2003年。铝行业是率先采用生命周期评估方法来评估汽车行业可持续性绩效的行业。铝的全球生命周期分析于2003年首次发布。考虑到铝消费后废料中90%以上的回收成分,并把汽车上路使用的阶段考虑在内,在汽车整个生命周期中,铝密集型汽车的能耗显著低于钢铁密集型汽车。

17.铝箔在包装上的首次应用1911年。瑞士巧克力品牌Toblerone1911年成为第一个使用铝箔的产品。时至今日,这种Tobleronne三角型巧克力仍在使用铝箔进行包装。

18.第一个使用区块链技术的铝可持续性标签2021年。随着力拓低碳可持续铝品牌START项目的启动,力拓为铝行业的透明度和可追溯性制定了新标准。START2021推出,帮助客户满足消费者对所购买产品的透明度要求,可以知道这些铝是在何处以及如何制造的。可持续性标签提供了铝产品的产地信息,并包括了碳足迹、水使用、废铝含量和能源构成等可追溯信息。

19.LME铝合约的推出1978年。伦敦金属交易所(LME)于1877年成立,以满足英国工业的金属需求。目前LME已成长为包括铝在内的全球最大的有色金属交易市场。1978年,LME引入了铝合约,交易量约占LME所有合约的三分之一。

20.铝生产布局更加全球化2010年。在原材料、劳动力和能源供应改善等因素的推动下,并且随着中国铝产量的大幅增长,2010年后全球的铝生产布局出现较大的变化。海湾合作委员会(GCC)国家和印度的原铝产量也大幅增长;这两个地区目前已占全球铝产量的15%左右。澳大利亚、牙买加和几内亚因其铝土矿储量并作为铝土矿的主要出口国而备受业界瞩目。

21.铝合金的标准化1954年。铝协会开始建立的铝合金分类体系,包括为现有铝合金制定标准的程序和注册新合金的程序。这一进展加快了铝产品的开发、制造、销售和商业,并在全球各地的生产商和客户之间取得进展。位于北美的铝协会于1954年创建了变形合金的分类和标示体系,这后来于1970年被国际标准化组织(ISO)采用。

22.汽车铝合金的开发–60611935年。6061铝合金是1935年开发的中高强度可热处理铝合金,最初称为合金61s。它是以其耐腐蚀性和可焊性而闻名的挤压铝合金之一。其机械性能使其成为运输、建筑和电气领域多种应用的理想选择。

23.电解铝全氟化碳(PFC)减排2000年。1990年至2000年间,全球铝行业的全氟化碳(PFC)排放总量减少了38%IAI成员公司减少了46%),而同期原铝生产增加了24%。自愿减排方案在减少PFC排放方面卓有成效。此外,排放量已从2008年的1.6/吨铝降至2018年的1.2/吨铝。

24.铝物质流分析显示75%的铝仍在使用中2005年。铝是目前使用的最具回收性的材料之一,是符合循环经济和可持续性的最佳材料。从2005年开始,铝行业推出了全球铝物质流模型。经过模型测算,由于铝的无限可回收性和铝产品较长的使用寿命,全球已生产出来的铝有75%至今仍在使用中。

25.罐盖拉环的发明和应用1959年。Ermal Fraze1959年设计了拉环。开罐时,拉起与开口片铆合的拉环,开口片便沿撕裂刻痕线与盖体脱离而形成开口,无需单独的开启工具就可以打开易拉罐。这种结构多用于罐状包装。

26.南半球首家铝冶炼厂运营1955年。贝尔湾(Bell Bay)铝厂是塔斯马尼亚和澳大利亚历史上的一个独特部分。为了解决战时进口铝的困难,这家合资企业于1955年开始生产,成为南半球第一家铝冶炼厂。

27.首架全金属飞机起飞1915年。第一架全金属飞机是由德国飞机设计师Hugo Junker设计的实验性单翼飞机。该机称为Junkers J 1,也被昵称为Blechesel,意思是“锡驴”或“铁皮驴”。

28.铝业管理倡议ASI颁发首个认证2018年。铝业管理倡议ASI发布了首个绩效标准和监管链标准的认证。从那时起并到今天的几年间,ASI铝价值链可持续性标准的认证数量显著增加,在全球产业链的影响力不断扩大。

29.建造帝国大厦使用铝材1931年。纽约帝国大厦(Empire State Building)建筑使用了铝,并于1931年完工。该建筑的基本结构和部件都大量使用了铝材,包括内部装饰和大堂的建造也使用了大量铝。

30.第一颗人造卫星伴侣号(Sputnik)发射1957年。第一颗人造卫星伴侣号(Spuntnik)由铝合金制成,并于1957104日由苏联发射到太空。航空航天铝合金设计用于应对零下和极端温度条件。

31.波音747大型喷气式客机投运1969年。波音飞机公司成立于1912年,成为最早开发全铝合金飞机的领导者,包括1938年的B-314(早期开创性的跨大西洋飞行艇之一)、1958年的B-707,以及1969年推出的最具标志性的波音747大型喷气式客机(Jumbo Jet B-747)。

32.太阳能电池板用铝2000年。贝尔实验室于1954年生产了首款高效的硅太阳能电池。从那时起,铝合金一直是光伏太阳能系统建造和结构的关键材料。铝的轻质和导电性使其成为首选材料。

33.环境友好型再生铝合金的开发1970年。随着铝行业意识到回收铝的环保、低成本和碳足迹优势,70年代初开始设计、制造和商业化环境友好型再生铝合金。这使得可在最终产品中使用高回收含量的铝,其性能属性与原铝合金相当,如易拉罐用薄板。

34.硬铝的开发1909年。德国冶金学家Alfred Wilm提炼出一种铝合金,重量轻,但硬度高,更耐用,更具弹性。1909年的硬铝合金含有铜、锰和镁。

35.惰性阳极技术的发展2010年。惰性阳极是一种在电解过程中不溶于电解质的阳极的技术。惰性阳极不会被消耗,释放氧气而不是二氧化碳。这项技术于2010年开发,是降低铝冶炼过程中二氧化碳排放量的一项突破。几家公司计划在未来几年内将惰性阳极电解工艺商业化。

36.航空航天铝合金的发展–70751943年。7075铝合金是一种以锌为主要合金元素,铜为次要合金元素的铝合金。它具有优异的机械性能,并具有良好的延展性、高强度和韧性。其高强度使其适用于高应力环境,如航空航天应用。1935年,日本住友金属公司秘密研发了7075。后来,美国铝业公司于1943年推出了7075,并于1945年将其标准化,用于航空航天。

37.铝业公司向下游延伸发展1985年。20世纪80年代后,当原铝生产基地开始从传统主产地向外转移,这些传统的原铝主产地将生产的重点从生产标准化的大宗商品铝金属转移到具有更高附加值的专业产品——无论是复杂的含铝材料还是下游产品。这导致了西方下游产业的发展并推动了消费市场的出现。

38.国际铝协的前身国际原铝协会(IPAI)成立1972年。IPAI由领先的铝生产商于1972年成立。最初的目标是发布关于全球铝生产的可靠统计数据,并促进在关键环境问题和其他共同目的上的合作。2000IPAI更名为国际铝协(IAI),其活动范围扩大,包括更广泛的统计数据、关于可持续性所有方面问题的合作,以及铝行业及铝产品在全球范围的推广。

39.首款铝轧制产品的面世1910年。罗伯特奈尔(Robert Victor Neher)获得了铝连续轧制工艺的专利,并于1910年在瑞士Kreuzlingen开设了第一家铝轧制厂

40.铝箔泡罩的首次使用1952年。首款铝箔泡罩于1952年使用,由于其良好的阻隔性能和保护性能,成为药物的理想包装解决方案。多年来,还不断开发了此类产品更新更多的应用,如糖果和口香糖的包装。

41.首次由欧盟资助的铝土矿尾矿利用研究2015年。根据欧盟地平线2020计划,欧盟资助铝土矿尾矿利用研究。资金用于支持尾矿方向的博士论文研究和综合利用(ReActiv)项目,该项目探索铝土矿尾矿在辅助水泥材料中利用途经

42.电缆用铝1880年。大约1880年,美国芝加哥使用了第一根铝线,当时火车站站长注意到室外的铜线正在腐蚀,并用铝替换了几百米长的电线。铝的高导电性使其适用于电气工程,它比铜更轻、更经济,因此在架空电线中更受欢迎。

43.铝成为金融工具1980年。铝市场受益于非金属生产商和非消费者的参与。他们是通过做市或投资金属的金融参与者,为铝市场提供了流动性。金融期货市场在20世纪70年代和80年代开始运作。金融机构和投资者在影响LME价格方面发挥着关键作用。

44.铝成为大宗流通商品1980年。自20世纪80年代以来,随着新生产商的出现和生产者主导的定价体系的衰落,具有较长历史的传统的生产商的主导地位有所下降。六大生产商在全球生产体系中的产能集中度开始下降。铝成为一种铝成为具有标准化消费属性的大宗流通商品。LME官方价格、区域溢价和商品供应决定了铝的市场价格。

45.首款铝螺旋盖面世1964年。STELVIN开发了铝瓶盖,以应对软木塞污染和某些地区软木塞的短缺,为瓶装饮料和酒提供了极好的保存方式。

46.与原住民社区的合作2001年。澳大利亚铝土矿开采业与土地的传统所有者合作多年。2001年,11个传统业主团体与铝土矿开采商科马尔科(Comalco)就采矿租赁区签订了《原住民土地使用协议》。西开普省社区共存协议,为铝土矿运营带来了许多变化,例如,在世界最大的矿山之一韦帕(Weipa),原住民在该矿山中的就业率为25%

47.500kA电解槽的开发2000年。500kA铝电解槽槽是预焙槽技术升级的一个重要里程碑,它将电解槽电流从1940年的50kA提高了900%500kA。普基铝业(Aluminum Pechiney)于2000年设计并制造了第一个500 kA的铝电解槽,并在随后的20年中不断完善了该技术。

48.重要专业工具书《铝:技术、应用和环境》出版1998年。由Dietrich Altenpohl撰写,1998年由美国铝协和矿物、金属和材料学会(TMS)联合出版,本书在传播铝及其合金作为工程材料的优势和益处方面发挥了关键作用。Rodney Hannemann博士在本书的序言中指出,这是未来几年铝及其合金在众多应用中的重要参考书目。

49.猎户座载人飞船测试发射2014年。美国国家航空航天局(NASA)的猎户座MPCV是一艘新的载人飞船,根据美国国家航空局的一项名为阿尔忒弥斯(Artemis)的计划,该飞船旨在访问月球和火星等目的地。乘员舱的结构骨架由铝锂合金制成,在减轻重量的同时增强了舱身强度。这艘铝合金飞船于201412月试射,Artemis号于202211月成功发射。

50.华盛顿纪念碑的铝制尖顶1884年。华盛顿纪念碑于188412月竣工,纪念碑顶部是由一块9英寸的铝制成的。是一块100盎司的实心铝,以保护纪念碑免受雷击。这个金字塔造型的铝尖顶,是当时世界上应用的最大的铝件。

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