在人类历史的长河中，线性经济模式一直是主流，输入端是原料的加工、使用，输出端是产品的最终废弃。
先前由于资源相对丰富，废弃物及碳排放只是偶或会让人担忧，但并未引起人类的真正重视。如今，尽管大部分资源依然充足，但有些资源却越来越稀缺。与此同时，垃圾堆积如山；垃圾处理场所稀缺；温室效应引起的气候危机甚至直接危及人类的生存，诸如此类，使得循环经济变得如此迫切。
今天让我们一起盘点一下与循环经济密切相关的功能性材料。
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什么是循环经济？
按照《中华人民共和国循环经济促进法》的定义，所谓循环经济，是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称。
1) 减量化，是指在生产、流通和消费等过程中减少资源消耗和废物产生。
2) 再利用，是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用，或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用。
3) 资源化，是指将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用。
循环经济的主线是通过产品中的材料的减少和再利用（有时是回收）来减少浪费。循环经济的目标，就是通过产品和原材料的反复循环，最大程度地减少资源的浪费。因为，只要使用新的原材料，就会产生新的浪费。
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循环经济为何如此重要？
研究表明，即使只在局部地域实施循环经济，也会在多方面对地球的未来产生重大改善。随着人类对可持续性的日益重视，对稀缺资源的依赖将进一步减少，最终，更少的废弃物会流入海洋。我们还可以通过精简生产过程，来降低整个社会的碳足迹。
通过实施循环经济，我们将达成以下目标：
● 废弃物管理能力的改善，将减少垃圾填埋场的需求，提升原材料供应的安全；
● 创造更多就业机会，提高经济竞争力，促进经济增长；
● 促进全方位创新。
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哪种类型的材料最适合循环经济？
激活循环经济，需要各种各样的功能材料。
对于循环经济来说，理想的材料和产品，无需过多再加工，即可再次使用。此外，材料的可回收性及可重复使用性也同等重要。当然，循环经济的最高境界，是材料无需处理即可再使用。
循环经济不青睐生物降解材料。只有在不可避免的情况下才被使用，例如一次性使用物品。对循环经济而言，基础的功能性材料，对于减少投入（原材料）和废弃物至关重要，这些材料将有助于扩展产品“使用和再使用”的空间。
以下是几种为“循环经济”赋能的关键材料。
过渡族金属
1）钛
钛的强度比铁高，密度仅为铁的一半。在20°C时，钛的密度为4.54 g /cm³，抗拉强度为434 MPa。这种特性使其成为汽车，航天航空和海洋工业的最佳结构材料之一，也是循环经济的一种支柱性材料。
钛以其高的强度重量比、耐腐蚀和耐热性而著称，（熔点为1668℃，比热容为520 J/（kg·K）， 20℃时的导热系数为22 W/（m·K））。钛也可用于炊具、个人电子产品和家用电器。钛是一种高度生物相容性的材料，能植入人体，是骨植入材料的首选材料。
2）铁
毫无疑问，铁是人类最多使用的金属，很大程度上是由于丰富的自然资源、低廉的价格和种类繁多的应用。在20°C下，纯铁的一般密度为7.87 g/cm3，抗拉强度为540 MPa，比热容为449 J/(kg·K)。熔点为1538℃。
但是，铁与空气直接接触时，很容易生锈，这是个令人关注的问题。因为，循环经济要求功能性材料的各方面性能均能在循环中得以保持。
幸运的是，通过与众多合金元素的结合，可形成众多不同等级的钢，例如不锈钢，它们使铁具有耐腐蚀（以及其它性能，如柔韧性和硬度），使铁成为世界上最通用的金属之一，非常适合循环经济。
3）金
金本身具有好的塑性，延展性和导电性。它可以被轧制成金箔，可被塑形或弯曲，金也是优质的导电体。金相对较软，可通过与铜，银或其他金属的合金化来硬化。
在20℃时，金具有相对较高的密度，为19.3g / cm 3，熔点为1065℃。一旦在产品中掺入金，它就不会在产品中消失，这也是循环经济中对材料的期待。
碱性金属
4）锂
锂与我们的日常生活息息相关，众所周知的用途是可充电电池。锂离子电池几乎为市场上的每一台笔记本电脑、手机和几乎每一辆电动汽车提供电力。锂是所有固体元素中最轻的，在20℃时的密度为0.54 g/cm3，布氏硬度为5 [-]。另外，锂也是所有金属中最活泼的。
当然，锂的重要性不仅仅在于电池。当锂与某些过渡金属元素合金化时，它会变得更稳定，可用在飞机专用零件，车辆以及潜在的航天器中。
本质而言，锂有助于延长产品的寿命，这也是循环经济所看重的产品特性。
其他金属
5）铝
铝的用途十分广泛，涉及的领域包括电力、建筑、航空航天、消费电子产品、饮料容器等。铝具有无限的可回收性和可重复使用性。
纯铝相对较软，在20°C下的布氏硬度为245 [-]。铝被合金化后会变硬。
铝具有良好的延展性和韧性，并且是热和电的良好导体，在20°C下，电阻率为2.6E-8 Ω·m，热导率为221 W /（m·K）。
铝是循环经济中最受青睐的材料，因为它具有无限可重复使用性和可回收性。铝是现有对环境最友好的金属之一，因而被视为“绿色金属”。
非金属材料
6）PPVC塑料
塑料在循环经济中起着至关重要的作用。其可重复利用性（而非生物降解性）是循环经济的关键点，因此，任何可长期使用且不易分解的塑料都是循环经济的最爱。
相对于常规聚氯乙烯（PVC）材料，增塑聚氯乙烯（PPVC）具有更好的抗拉强度和阻燃性，以及更好的低温冲击强度。它的一般密度为1.16 – 1.35 g /cm³，在20°C时的最大许用应力为5 – 28 MPa，这使PPVC成为相对理想的再使用材料。
另外，PPVC高达65℃的最高使用温度和900 - 1800 J/(kg·K)之间的比热容，使之能够在较长的产品寿命内，承受恶劣的工况条件。PPVC已经在管道、扶手、电缆和电线护套、地板覆盖物等场景得到了广泛应用。
随着世界逐渐远离一次性塑料制品和类似产品，未来我们可能会看到更多的PPVC。
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鉴于循环经济所需的诸多关键材料，均已得到广泛使用和广泛供应，因此，向循环经济的过渡应该是可行的。主要的问题还在于消费习惯的转变，也就是说，从习惯于使用“一次性物品”和“正常报废物品”，转向使用“可重复使用、持久耐用的优质产品”。
同济大学经济与管理学院教授诸大建先生指出，发展循环经济，要从当下末端废物回收利用，转变为真正的循环经济全寿命周期管理。循环经济的目的是预防和减少垃圾和废弃物产生，而不是事后的废弃物排放后进行利用和处理，不能把循环经济等同于末端的资源回收利用和垃圾经济。
我国新一轮的五年发展规划要针对几种主要的资源消耗和废弃物产生运用全生命周期管理手段，要覆盖从资源开采、制造、消费、消费后处理等环节以及这些环节间的运输物流等，建立清晰的从物质流全过程减少物质消耗和废弃物产生的政策图像。
政策激励要超越当下为主的末端废弃物回收利用，使得循环经济向生产和消费的上游推进，包括再制造延长产品使用寿命周期，发展产品服务系统和平台共享经济，不卖产品卖服务，以及在开采端用可再生资源作为原材料。
Be or Not to Be? 发展循环经济，从某种程度上说，取决于整个社会的集体意愿。
http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/fl/201811/t20181114_673624.shtml
https://matmatch.com/blog/here-is-what-you-should-know-about-key-materials-for-a-circular-economy/
https://mp.weixin.qq.com/s/AIDAHZD5L8CUBb5g-Qt6Hg
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