无论是国家出台各种政策鼓励攻克“卡脖子”技术，还是各行各业提倡创新思维，科技创新，早已成为深入人心的可持续发展的共识。随着社会的发展，陶瓷产业作为传统的劳动密集型产业必须向数字化、智能化转型升级。陶瓷企业也深刻意识到，要想在同质化严重的市场竞争中生存下来或是脱颖而出，研发差异化的高附加值产品是必由之路。

上一期“科技兴企”的话题，从内容到形式都得到了业内的认可，本期我们将继续以陶瓷行业优秀科研项目为切入点，邀请业内专家，共同深度解析如何通过科技创新驱动产业振兴发展。

“近几年，陶瓷企业净利润用于科技研发的投入在逐年提升。”日前，记者就“科技兴企”，企业科研经费占比情况等问题采访了多位陶瓷行业专家、企业负责人，科研经费投入持续增加已成为企业可持续发展的共识，特别是头部企业。更加令人欣喜的是，与传统的将大量资金投入市场拓展不同，越来越多的企业开始将每年的剩余利润投入新品研发，寻求差异化发展。

这一点从陶瓷企业申报行业科技奖不断高涨的热情中可以得到佐证。“中国建筑材料流通协会科学技术奖成立十余年，从第六届开始开展项目申报，近几年无论是申报的数量还是质量都有了明显提高。由企业和科研院所合作完成，甚至独立完成的科研项目比比皆是。” 中国建筑材料流通协会（以下简称协会）副总经济师尹月晓接受本报记者采访时表示，该奖项经国家科学技术奖励办公室审定批准，由协会作为承办机构，为了鼓励行业企业的创新发展，协会正在努力将建材行业的优质科技项目推向更高的舞台，“2022年的科技奖申报已经开始，希望更多的企业能够参与进来，让科技创新真正服务行业发展。”

陶瓷作为建材家居、建筑施工等领域不可或缺的材料，其科技含量和创新性随着市场的需求也在不断提升，2021年度陶瓷行业的获奖项目涵盖了基础科技类、技术创新类和科技进步类，本报“陶瓷专刊”就四个颇具代表性的项目进行了采访，无论是科技进步类的抗菌瓷砖、彩妆陶瓷岩板，还是基础科技类的建卫陶瓷高温塑性形变研究无不体现了科技的以人为本，产品的人性化设计，毕竟市场应用才是产品的试金石。

石墨烯智控发热瓷砖研制

石墨烯远红外发热砖产品研制应用中采用了结合石墨烯发热膜作为一种新材料应用，相对于其他类别的发热材料，其产品具有单位面积功率大、能效高的特点，可以有效减少铺装面积和能源消耗。

记者：石墨烯智控发热瓷砖是一种什么样的产品？在建筑采暖领域的应用价值如何体现？

广东新明珠陶瓷集团有限公司：石墨烯智控发热瓷砖的产品为多层压合式结构，自下而上分别为保温层，电热膜层，以及普通瓷砖。其中，电热膜主要由聚酯基底载体、石墨烯条、银电极、石墨烯发热层、电极连接段、电极载流条、高分子绝缘层等组成，通过印刷涂布、热压复合等工艺最终制备成膜。加工得到的电热膜经聚氨酯发泡形成加热板，然后通过热压的方式制备得到加热砖。该方法制备的石墨烯远红外发热砖具有升温速度快，发热均匀，保温效果好，电热转换效率高，安全节能，防水防潮效果好等特点，在建筑采暖领域的应用价值较高。

记者：发热瓷砖项目的研发主要有哪些创新点？

广东新明珠陶瓷集团有限公司：我们的研发团队采用含石墨烯的分散技术和导电油墨调配涂覆制备等技术的石墨烯发热膜，将其与瓷砖粘结为一体，这是石墨烯发热瓷砖产品的瓷砖智暖科技之芯。

发热砖全法向发射率达到89%，电热辐射转换效率达74%以上；释放的远红外线对大肠杆菌、白色念珠菌、鼠伤寒沙门氏菌等的杀死率达99%以上，对金黄色葡萄球菌的杀死率大于86%；能释放3～20微米的远红外线，是同类发热产品的4.7倍。

记者：与传统地暖相比，发热瓷砖有哪些优势？

广东新明珠陶瓷集团有限公司：发热砖发热性能稳定，连续工作寿命可以达到9万小时；主要是以瓷砖为载体，显著特点是在通电后地板本身能够源源不断地产生热量并向室内空间释放。与传统地暖相比，可以减少热能损耗，安装工序也更为简便快捷，耐用性持久，一般30年不需要更换加热芯片。

抗菌瓷质抛釉砖及关键技术

目前，国内抗菌材料年销售额正在以30%的幅度持续上升，陶瓷作为家居装饰领域的重要材料，其抗菌性能逐渐成为热点。耐高温抗菌材料逐渐趋于成熟，通过耐高温抗菌材料和陶瓷釉料的结合，使得生产出持久有效的抗菌陶瓷砖成为可能。

记者：抗菌瓷质抛釉砖是如何实现并保持抗菌性能的？

广东东鹏控股股份有限公司：本项目通过抗菌剂种类的优选，在全抛釉陶瓷砖产品的抛釉（即最外面那层抛釉）中外掺一定比例的抗菌材料来实现抗菌；并通过抗菌釉料的工艺改善及瓷砖平整度改善等工艺技术改良和配方体系改良，实现了抗菌瓷质抛釉砖的生产。生产工艺为：素坯压制和干燥，钟罩施面釉，然后在面釉上喷墨印花，接着钟罩淋含抗菌材料的抛釉，干燥后，入辊道窑内烧成，最后进行磨边和抛光得到抗菌瓷质抛釉砖产品。我们研发的产品除原有的理化性能和砖面装饰效果基本保持不变外，还增加了抗菌的功能，抗菌功能无需光照即能起到抗菌效果，即使经历严苛洗漱腐蚀条件，抗菌性能始终如初、持久有效。

记者：作为新型环保装饰材料，抗菌抛釉瓷砖有哪些特点？适用哪些领域？

广东东鹏控股股份有限公司：抗菌抛釉瓷砖表面不仅兼具坚硬耐磨无辐射等特性，且装饰效果花色丰富、逼真高档，可与天然石材相媲美。此外，在功能方面增加了抗菌功能，可以有效地抑制细菌繁殖，给用户带来洁净的使用空间，减少细菌的感染几率。

这个项目的生产技术设备成熟，优等品率高，产生的废品相对较少。在节能减排方面，不需要刮平、粗抛工序，采用柔抛工艺，节能节水省材，并大大减少固体废物排放，资源利用率大大提高。抗菌抛釉瓷砖特别适合用于医院手术室、无菌室、学校及厨房、卫生间、公共浴室、餐厅等场所。

高性能高纯度彩妆陶瓷岩板应用

市面上之前的纯色陶瓷砖主要是以黑白灰为主的釉面产品，且规格多为800mm×800mm、600mm×600mm，缺少具有视觉冲击效果的彩色产品。彩色陶瓷岩板在家装、商业和家具面板等场所具有较好的市场需求。

记者：为什么高饱和纯度的彩色陶瓷岩板成为市面上受消费者喜爱却又紧缺的类型？

广东萨米特陶瓷有限公司：除了潮流趋势的把握或认同差异外，导致高饱和色系彩色陶瓷板材缺失的主要原因是其制作难度高，实际生产中产品的缺陷多、效果不佳和成本较大。比如，现在大范围使用的喷墨打印技术，比较适合浅色系产品，而想要实现高饱和色系效果则需要更大的量，喷头在高频工作时，极易出现堵塞、缺墨等问题，从而产生各类缺陷。此外，若采用抛釉技术，所生产的产品面临不耐磨、易刮花等问题，不能满足人流量较大的场合使用。

此外，喷墨打印的工艺是面釉+喷墨+抛釉的组合而成，这其中除了大墨量的彩色墨水的难题及高成本外，还涉及面釉和抛釉的成本也高于原矿的水墨料配方材料的成本问题。

记者：从技术层面看，该项目主要进行了哪些研究？

广东萨米特陶瓷有限公司：我们的团队开展了大规格彩色瓷质陶瓷岩板的开发研制工作，通过自主研制配方，浆料施淋工艺和烧成制度设计等一系列的创新，比如突破了在大规格陶瓷薄板上淋厚浆的技术难题，优化陶瓷色料的种类和用量等，获得一种可实现高纯度、高饱和度色系，亮面、哑面的表面效果，工艺操作可靠、高性价比且兼具薄/厚板的大规格瓷面岩板装饰工艺，开发出14个系列色彩、4种规格及2种（11mm/4mm）厚度的哑光/亮面耐磨彩色陶瓷板材，能够用于墙面、地面，以及柜面类饰面板和台面等多个场景。同时，借助智能化的生产线和清洁的天然气能源，实现了大规格彩色耐磨瓷面陶瓷板材的清洁、节能和高效的绿色生产。

建筑卫生陶瓷高温塑性形变研究

陶瓷坯体的高温塑性形变量和坯体的厚度有着密切的关系，对陶瓷坯体减薄会造成其高温塑性形变量的急剧增加，同时也会造成陶瓷产品的强度不够，影响产品的抗折和抗压强度。

记者：什么是建筑卫生陶瓷高温塑性形变？对其进行微观机理与调控机制研究的意义有哪些？

武汉理工大学：建筑卫生陶瓷制品的高温塑性形变是特指陶瓷坯体在烧制过程中产生大量液相并在自身重力作用下发生的形状变化。控制陶瓷坯体在烧制过程中的塑性形变是确保获得规定尺寸和形状的陶瓷产品的首要前提条件。特别是对于建筑卫生陶瓷，由于其尺寸大、形状复杂并且自身重量较重，在成型时通常对建筑卫生陶瓷坯体的壁厚进行加厚处理，以减少坯体在烧制过程中产生的高温塑性型变量，并借此增加建筑卫生陶瓷产品的强度。但是，加厚处理会造成建筑卫生陶瓷制品偏重，消耗更多的原料。陶土资源的大量消耗，也会直接导致生态环境的恶化。

记者：这项研究主要解决了哪些问题？有哪些创新点？

武汉理工大学：通过一系列基础研究我们可根据建筑卫生陶瓷样品的化学组成预测高温烧制过程中某一温度的液相含量；研究了液相中固体的分散度和晶体生长形貌对高温下建筑卫生陶瓷内部产生的熔体黏度的影响，并根据熔体内纯液相黏度的测量和悬浮在液相中固体颗粒的状态来计算固液混合的熔体黏度。此外，归纳出建筑卫生陶瓷高温表观黏度与高温下建筑卫生陶瓷所产生的熔体液相黏度的耦合过程进行模拟并建立相应的数学模型。阐明了建筑卫生陶瓷高温塑性形变的微观机理，为调控建筑卫生陶瓷高温塑性形变提供了理论指导。

在创新点方面，一方面，相图的研究是获得陶瓷高温塑性形变机理的基础，选取与陶瓷体系直接相关的区域，并引入Na₂O考察其对相平衡关系的影响，使得体系更接近于真实的陶瓷体系，能够更深入和全面地认识陶瓷体系中各相之间的平衡关系。另一方面，建立陶瓷熔体的黏度和表观黏度关系的数学模型，全面考虑液相量，液相黏度和固相分布之间的关系及其对高温塑性形变的影响，全面阐明了高温塑性形变调控的思路和方案。

中国建材报记者：陶璐璐

责编：丁涛

校对：张健

监审：韩凤凤