开题报告 瓷砖低温烧结技术的研究与应用 硕士.pdf

开题报告（在职）

学位论文题目：

工程领域名称：仪器仪表工程学号：

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填表说明

1、研究生须认真填写本表相关内容。

2、开题报告内容见《中国计量学院在职攻读工程硕士专业学位研究生管理规定》

3、所列栏目填写不下的，可以另加附页。

4、本表采取双面印制，且保持原格式不变，纸张限用A4（页边距为上、下：

2.5cm, 左为2.6cm,右为2.1cm；字体为宋体小四，行间距为18磅），整齐装订。

5、开题报告完成，此表经相关人员签字后，须交学院研究生教务秘书保存。

开题报告登记表内容应包括以下部分，不少于3000字：

（1）说明选题来源、选题依据、国内外研究动态；

（2）说明选题在理论研究或实际应用方面的意义和价值；

（3）阐述学位论文中自身研究工作部分，论证完成研究工作拟采取的主要理论、技术路线和实施方案；

（4）说明研究工作要实现的最终目标和研究成果形式。

1、选题简介、目的和意义

1.1 选题简介

本课题以瓷砖低温烧结技术的研究及应用为研究方向，系统研究了添加溶剂

的成分及比例对瓷砖烧制的结构的影响。

1.2选题的目的与意义

瓷砖生产普遍采用高温烧制（一般温度在1200℃），其中烧制能耗占总生产成本的30%以上，如果烧制温度降低100℃，能够降低总能耗20-30%，并能够大大减少CO2废气的排放量，不仅对保护大气环境有着重要的意义，而且还能创造更高的经济效益和社会效益。所以瓷砖低温烧结技术对我国瓷砖行业的发展具有重要意义。

2.引言

2.1瓷砖的应用及分类

瓷砖是以耐高温的半金属氧化物和金属氧化物，经过研磨、混合、压制、施釉、烧结等

工艺后，从而形成的一种能够耐酸碱的石质或者瓷质建筑或装饰材料，瓷砖的原材料多由粘土、石英沙等等混合而成。

瓷砖根据吸水率不同，可以分为：瓷质砖、炻瓷质、细炻质、陶质砖；根据用途可以分为：外墙砖、内墙砖、地砖、广场砖、工业砖等；根据成型工艺不同，可以分为：干压成型砖、挤压成型砖、可塑成型砖；根据施釉工艺，可以分为：有釉砖、无釉砖；依品种可以分为：抛光砖、仿古砖、瓷片、全抛釉、抛晶砖、微晶石、劈开砖、广场砖（文化砖）；依生产工艺分：印花砖、抛光砖、斑点砖、水晶砖、无釉砖；随着现代瓷砖工艺技术不断壮大发展，还衍生出多种创意瓷砖来迎合人们不断更新的家居装修理念。如：喷墨印花砖、木纹砖等。1.2瓷砖的发展历史

根据历史学家考证，人类制砖已经有4000多年的历史，古老的埃及金字塔、古巴比伦遗址以及古希腊城市遗址中都曾发现美丽的瓷砖墙面。到了中世纪，英国人们铺在教堂和修道

院的地板上不同色彩的几何形瓷砖，伊比利亚半岛的马赛克；文艺复兴时期的意大利马约利

卡陶器地板砖，安特卫普的陶瓷，以及德国的瓷砖都曾在瓷砖历史上占据了一席之地。

可以说欧洲是现代瓷砖的诞生地，其中尤以意大利和西班牙最为出名。到上世纪70年代，随着“意大利家用产品新风貌”展览会在美国现代艺术博物馆等地成功展出，意大利从此确

立了家居设计的世界领导者地位。来自意大利的设计师在瓷砖的设计中融入个人的需求，同

时对细节近似疯狂的精雕细琢，给了居家主人细致入微的感受。现代瓷砖设计的另一个代表

的是西班牙，西班牙瓷砖以绚丽的色彩、丰富的纹理，多种多样的花色品种而备受客户青睐。

我国的瓷砖烧制历史也十分悠久，最早商朝便有陶瓷制品；进入周朝后便有了砖瓦建筑；春秋战国时期的陶瓷砖，其表面已有了非常精美的纹饰；到了秦汉时期，古建筑已大规模使

用陶瓷材料，留下了“秦砖汉瓦”的佳话。到了东汉时期，浙江的越窑的青瓷技术逐渐成熟

起来。直至魏晋南北朝，青瓷已经独霸中国的瓷器市场。唐朝的彩陶艺术得到了巨大的发展，最大的成就是世人所熟知的“唐三彩”。经过近千年的发展，中国陶瓷到明朝时期迎来了新的辉煌。瓷器不再单调乏味，而是油光异彩，有蓝釉、祭红釉、郎窑红釉、豆红釉、黄釉、孔

雀绿釉、黑釉等。尤以明代宣德瓷器最为出名。清代虽然是中国封建社会的衰落时期，但陶

瓷制造却迎来了又一个新的高潮，以江西景德镇为陶瓷生产中心。以“康熙、雍正、乾隆”三朝的质量为最高。

虽然有辉煌的历史，但是我国现代工业化建筑陶瓷的历史并不长。瓷砖刚面世的时候，人们出于清洁卫生的目的采用瓷砖装修厨房和卫生间，几乎全部采用150×150毫米的白色方块瓷砖。到了上世纪90年代中期，国内的瓷砖生产厂家开始引导消费者，推出不同风格的瓷砖，以满足消费者个性化的要求。

3.国内外发展现状和趋势

3.1全球发展现状和趋势

上世纪70年代，欧洲瓷砖的产量占据世界总产量的80%，并且主要集中在意大利、西班牙、德国和法国等四个国家，进入上世纪80年代之后，巴西也成为瓷砖生产大国。可以用西班牙这个瓷砖生产大国为例，21世纪之后，全球瓷砖产量逐年上升，但西班牙瓷砖产量却呈下降趋势，仅2009年相比2008年就下降了35%，其出口量和内需均大幅下滑，而相关根据统计，可以发现西班牙2005年至2009年瓷砖出口量一直在下滑，不难看出西班牙瓷砖在全球的竞争力在逐年下降。这与其国内建筑业不景气，对瓷砖的需求下降有关；同时新兴市场对价格比较敏感，而西班牙瓷砖企业的制造成本又比较高；但是西班牙瓷砖企业的高新技术与设备普及率比较高，可以提高其竞争力。未来几年西班牙瓷砖行业或许会有所好转，但很难再恢复到2005年的水平，因为全球各个区域的瓷砖产量不断攀升，且制造水平、质量和花色都不断提高，完全能够满足其附近地区的需求，所以这对于依靠出口的西班牙瓷砖业来说，面临着很大的竞争压力，同时也可以看出全球瓷砖行业的发展趋势是：本地生产，就近消费。

3.2国内发展概况和趋势

改革开放之后，经过多年的发展，我国陶瓷工业发生了翻天地覆的变化，已成为世界上最大的陶瓷生产国、消费国和出口国。年生产量和效益均保持较快幅度的增长。2012年瓷砖总产量达到86亿平方米，年均增长分别为14.2%和16.7%。

产业技术得到大幅提升。其中大型高效节能窑炉、抛光砖和建筑瓷砖薄型化生产技术达到世界先进水平，在日常生产中发挥了重要作用。同时节水型卫生陶瓷生产等技术日趋完善并推广。

产业结构调整优化。产品结构从以往的以中低档为主逐渐往高中低档全面发展，能够满足不同消费层次的需求。并且在全国范围内形成了三十多个具有特色的瓷砖产区，其中中西部地区迅速崛起，这些促使一大批有实力的企业快速成长，加快国际化的步伐。

节能减排取得一定成效。经过多年发展，综合能耗累计下降25%，卫生陶瓷单位工业增加值综合能耗累计下降21%。

但是在行业的发展中仍存在以下问题：首先是产业的发展主要依靠规模扩张，生产企业数量随着行业发展逐渐增多，集中度低，不利于资源的集中利用；其次是国产品牌知名度不高，出口产品多为代加工，利润普遍不高；最后是生产过程中的高能耗、高排放问题还没有从本质上得到解决。

4.目前存在的能耗问题及解决手段

4.1目前存在能耗的问题

目前建材行业能耗比较之前有了较大幅度的下降，主要污染物排放总量呈明显下降趋势，其中烟气粉尘排放量、二氧化硫排放量分别比2005年减少46%和12%。建材工业能源消耗主要集中水泥、建筑卫生陶瓷、平板玻璃这三个行业，占行业能耗的86. 56 %。陶瓷行业一直是高能耗的行业，陶瓷生产成本的30%~40%为能耗，而陶瓷的高能耗必然会带来高污染，特别是对陶瓷发展迅速的产区及周边地区的环境造成严重破坏，陶瓷工业原辅材料及能源消耗过大，主要体现在如下几个方面：

4.1.1废气污染

陶瓷工业废气大致可分为：以生产性粉尘为主的工艺废气和窑炉烧成及部分干燥阶段产生的高温烟气。工艺废气温度一般不高，主要来源于坯料、釉料及色料制备中的破碎、筛分、造粒及喷雾干燥等；高温废气的烟气中有毒气体的种类和数量与燃料的品种有关，一般含有