陶瓷

浅析陶瓷行业发展新动能陶瓷纳米技术

发布时间:2025/3/18 14:24:38   
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陶瓷花瓶

在当今的三大材料:金属材料、有机材料、无机非金属材料(又称为陶瓷材料),前两种材料的已经并正在加速发展之中,但是陶瓷材料似乎已放慢了前行的脚步,正在努力的寻找着自己前行的方向。有人说,陶瓷纳米技术(CNT)是陶瓷产生革命性变革的最根本的技术。答案是肯定的,但纳米技术应用于陶瓷的路径在哪?本文试图做一些分析探索。

01·陶瓷行业发展的现状

年,我国规模以上建筑陶瓷企业家,产值亿元,同比增长17.43%;年,我国日用陶瓷产量亿件,产值达亿元。年均复合增长率为18.76%;年我国艺术陶瓷的工业产值约在亿元左右。日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷以及艺术陶瓷产品的出口,也呈现全面飘红的景象。全国卫生陶瓷陶瓷市场市场规模亿元。预计年我国陶瓷制品产值达到亿元。

年我国共出口陶瓷产品.63亿美元,同比增长14.43%。其中日用陶瓷出口27.14亿美元,同比下降1.03%;艺术陶瓷出口29.28亿美元,同比下降6.97%;建筑陶瓷出口84.88亿美元,同比增长26.60%;卫生陶瓷出口19.88亿美元,同比增长.01%;其他陶瓷出口30.45亿美元,同比下降5.34%。

这和我们的感觉有些差别,是因为统计数是规模以上,大多数小陶瓷企业不在统计范围之内。不在范围之内的小企业大多都在环保治理中清理掉了,这是统计数字和我们感觉的差别。对比数字还是反映客观事实的,陶瓷是在增长的。但是其绝对值只有:亿元+亿元+亿元+亿元=亿元,而“预计年我国陶瓷制品产值达到亿元”,是年的2.21倍。这不是不可能,如果统计方包括规模以下的企业,只需开启80%的产能,即可满足。亿元÷14亿=.71元/人,我国年人均需消费元的陶瓷产品,及可达到产销平衡。年中国的人均GDP已超过1万美元(折合人民币7万元)。不考虑出口,仅在中国销售陶瓷的消费量也不算很高。只要生产出人民满意的产品,陶瓷的消费可以翻翻。

02·陶瓷的分类

人类目前所用的材料大致可分为三类:金属材料,有机材料,无机非金属材料。无机非金属材料又称为广义上的陶瓷材料,有些国家成为窑业材料。我们通常所指的陶瓷属于下一陶瓷材料的范畴,它不包括水泥、玻璃、耐火材料、建筑红砖(瓦),及其它非窑烧制材料。陶瓷的产品包括三大类:

特种陶瓷卫生洁具陶瓷手表

①建筑材料陶瓷

②日用陶瓷,包括日用陶瓷、卫生陶瓷、艺术陶瓷

③特种陶瓷。以上两类陶瓷之外的各种陶瓷,包括结构陶瓷、

功能陶瓷、生物陶瓷、工程陶瓷等。

·建筑材料陶瓷与我们习惯上的建陶产品有一些区别。建筑陶瓷主要包括:内墙砖(釉面砖)、外墙砖(仿古砖)、地板砖(抛光全瓷砖)、马赛克等一些居家装饰砖;建筑材料陶瓷则定义为延用陶瓷原料和工艺生产的建筑材料,它除包括建筑陶瓷的原有产品外,也包括了广场砖、透水砖、园林砖瓦和用矿渣和陶瓷固废料烧结的建筑砌体用砖(代替红砖)。这个定义可以拓宽建陶厂的生产范围,为建陶企业转型升级找到方向和路径。

·日用陶瓷本文定义的日用陶瓷的概念,把日用陶瓷、卫生陶瓷、艺术陶瓷三者定位为一个行业,是从使用功能和工艺要求方面的角度来划分的。①它们同属于室内的日用品;②制造工艺和材料相似,③它们对釉面的要求都较高;④最重要的一点是,这三种陶瓷都需要在实用价值的基础上,体现出艺术性价值和功能性价值。

·特种陶瓷本文定义的是除“建筑材料陶瓷”和“日用陶瓷”之外的所有陶瓷。它涵盖了原特种陶瓷所包含的范围,例如,结构陶瓷,功能陶瓷,生物陶瓷,工程陶瓷等门类。

之所以花这么多的篇幅重新定义这些概念,是因为之前的划分已经不适应今天的情景。这样的划分可以提高陶瓷企业对自己行业的边界定,开辟新的应用领域。

03·陶瓷行业发展的新动能。

(1)打造强势“白瓷”品牌。

本文所指的“白瓷”属于日用陶瓷类。该类陶瓷继承了中国古代陶瓷的经典技术和工艺,。美国著名的产品定位学专家迈克尔·波特先生在谈及我国的那些产品能成为世界顶级奢侈品品牌时,他说只有中国白瓷和中国白酒,因为这两种产品中包含着西方人不能够理解的中国文化。

中国的白酒已经有茅台、五粮液两个世界级的强势品牌,年,两个企业均突破亿元的销售额大关。但白瓷还没有,年,全国日用陶瓷+卫生陶瓷+艺术陶瓷=亿元。并且没有一家达到亿元的企业。两个行业同为中国的传统行业,同为民用的日用消费品,差距是如此之大。究其原因是因为陶瓷行业没有一家强势的品牌。年,我国的著名陶瓷生产基地淄博,提出了“淄博陶瓷,当代国窑”的地域品牌概念,也诞生了“华光”、“硅元”两大知名品牌,但离世界级的著名奢侈品品牌,其规模也太小。

因此,日用陶瓷的品牌化建设是一个紧迫而有价值的任务,值得我们陶瓷人去为之奋斗的伟大事业。

特种陶瓷特种陶瓷陶瓷刀

(2)陶瓷纳米技术(CNT)与陶瓷固废料的再生利用

·陶瓷纳米技术,是应用于陶瓷加工与制造中的纳米技术。它有4个模块技术构成:①纳米陶瓷材料的加工与应用技术;②陶瓷元(微米级陶瓷制造技术);③纳米材料的陶瓷生产技术;④环境、社会、人类友好共生技术设计规范。

该技术是从大块陶瓷加工成纳米材料,经过陶瓷元(微米化制造技术),再加工成纳米陶瓷制品(块体)的闭路循环整体理论及工艺技术装备技术。

·陶瓷固废料再生技术,陶瓷由于自身的特性,一旦成瓷后,就成为不可再生永久性垃圾。陶瓷的再生利用就像人类的长生不老已成为一个历史的难题。陶瓷不能复生的根本原因在于,一旦烧结其材料自身的活性便消失,不能在作为陶瓷原料继续使用。但是,由于陶瓷纳米技术的诞生,将陶瓷材料加工到纳米级别,经验表明加工到纳米以下,活性便可恢复,这便是该技术的关键。该技术是绿色高质量发展的重大技术。

陶瓷纳米技术的应用,是陶瓷发生革命性变化的内在动能,陶瓷的各项性能将提高10倍以上,并且为陶瓷与其它材料的的复合提供了必要的前提,因此,它给陶瓷的发展提供了无尽的的空间。拜它所赐,是千百年来固废陶瓷的再生成为可能。

陶瓷的智能制造

·陶瓷的智能化制造,中国目前正处于第二次工业革命的后期和第三次工业革命的中期,但互联网技术却处于世界较领先水平,所以能够直接介入第四次工业革命进程之中。

我国的陶瓷是中华民族贡献给世界的珍宝,长期处于领先地位。从19世纪中叶,陶瓷开始落后,但改革开放以来,陶瓷工业引进了大量的最先进的设备,在智能制造上也处于靠前的地位,只是在材料功能、设计、装饰方面有一段距离。这些差距完全可以用纳米技术的应用来弥补甚至超越。而且我们的宋代的陶瓷文明和中国文化和智慧,至今外国人还难于理解。从三大材料来看,金属材料和有机材料我们与国外的差距较大,陶瓷材料与国外的差距较小,我们完全可以超越。况且,占据的比例较大,与人民生活相关度较高,把陶瓷产业率先领先世界,满足国内或国际上人们对陶瓷新需求,将产生巨大的GDP,并能带动亿万人的就业。因此,我产生了陶瓷智造5.0的计划,它是在工业4.0的框架下加入了环境、健康、文化和中国价值观的新元素,是中国陶瓷具有不可复制的核心竞争力。

五次工业革命图表(图1)

·陶瓷智造5.0,以纳米技术和智能制造技术为动力,以纳米复合为主要手段,以环境友好、绿色健康为前提,实现陶瓷工业产品升级为新新功能陶瓷产品,实现陶瓷原料和加工方式的革命性转变。包括以下五部分内容:

①纳米技术,原料纳米化加工,在纳米尺寸内对物质构成进行设计重组,改进陶瓷材料的结构缺陷,提高原料的化合能力,使载体材料不再仅仅局限于硅酸盐材料。

②纳米复合。纳米复合是陶瓷实现升级改造的根本方法,通过复合使设计功能得以完成,便于发挥各类材料的长处,实现结构的重组。

③无灯车间。陶瓷制造过程的实现完全自动化、智能机器人自主制造陶瓷产品的现代化能力。

④零思维设计:零排放、零故障、零浪费、零污染。

⑤新人文生产方式。更加注重制造体系的人文内涵,更加

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