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摘要：金属的生产占所有工业温室气体排放量的40％，全球能源消耗的10％，32亿吨矿物的开采和每年数十亿吨副产品。因此，金属必须变得更加可持续。循环经济模型不起作用，因为市场需求超过了目前的可用废料大约三分之二。即使在最佳条件下，将来至少三分之一的金属也将来自初级生产，从而产生巨大的排放。尽管已经讨论了金属对缓解策略和社会经济因素的影响，但使冶金部门更可持续的基本材料科学的解决方案较少。这可能归因于以下事实：可持续金属的领域描述了全球挑战，但尚未描述一个均匀的研究领域。然而，这一挑战的巨大幅度及其巨大的环境影响，这是由于每年生产的超过20亿吨金属引起的，它使其可持续性成为重要的研究主题，不仅从技术的角度来看，而且从基础材料研究的角度来看。因此，本文旨在识别和讨论最紧迫的科学瓶颈问题和关键机制，考虑了金属（矿物），次级（废料）和第三（重新开采）的金属合成以及能量密集型的下游处理。重点放在材料科学方面，尤其是那些有助于减少CO 2排放的材料科学方面，而对过程工程或经济的却更少。本文并未描述金属相关的温室气体排放对气候的破坏性影响，但是科学方法如何通过可以使冶金化石无效的研究来解决这一问题。内容仅考虑冶金可持续性（生产）的直接措施，而不是通过其性质（强度，重量，寿命，功能）杠杆作用的间接度量。
可持续金属和合金背后的材料科学
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