讀者信箱

問：目前科技界炒得最火的技術無疑就是3D打印。請介紹一下用3D打印成形衛生陶瓷的方法。

答：對于當前的科技界，最為人們津津樂道、炒得火熱的技術無疑就是3D打印，3D打印有可能革命化我們制造所有產品的方式。3D打印顛覆性地改變了產品制造的生產方式，所以受其影響最大的無疑是制造業，最終其將會改變人類的生活。有人把3D打印機比作哆啦a夢的口袋，如今，涉及到人類吃穿住用行的包括鞋子、衣服、巧克力、玩具、雕塑、耳朵、牙齒、玻璃、瓷器、汽車等產品，3D打印都可以做出來。甚至在近日召開的兩會上，殲－15總設計師孫聰透露，鈦合金和M100鋼的3D打印技術已廣泛用于新機設計試制過程中，歐洲航天局（ESA）正在探索使用月塵作為建筑材料，打造一個3D打印的月球基地的方案。不少網友直呼：人類已經無法阻止3D打??！

陶瓷行業作為傳統制造業的重要分支，是否會趕上3D打印的順風車？在陶瓷行業，自從陶瓷噴墨打印技術普及之后，3D打印早已不是什么新鮮的詞匯，甚至4D、5D、6D這些概念也層出不窮，但3D打印技術并非陶瓷噴墨打印這種表面裝飾技術那么簡單。那么真正的3D打印技術是否會對陶瓷行業的工業生產帶來變革，對制造業而言，3D打印技術的真正魅力和前景又在何方？這些，都值得業內人士去深入探討和思考。

近期，一種利用3D打印成形衛生陶瓷的方法在中國業界公開，使國內陶瓷行業距實現3D打印不再那么遙遠。

1 技術領域

本發明公開了一種利用3D打印成形衛生陶瓷的方法，是一種一步成形衛生陶瓷的方法。該方法專門用于衛生陶瓷的成形，解決了傳統衛生陶瓷成形過程復雜、周期長、成品率低及模具制作繁雜、費用高等問題。

2 技術背景

成形是衛生陶瓷生產必不可少的一個中間工序。傳統的衛生陶瓷的成形是將制備好的陶瓷泥漿注入預先制好的石膏或樹脂模具內，經過模具的自然或系統施加壓力的脫水，開模后即可得到所要求的衛生陶瓷坯體。衛生陶瓷的形狀由模具決定，改換品種必須更換模具。

3D打印又稱三維打印，是快速成形技術的一種，它是運用粉末狀可粘合材料，通過一層一層的多層打印方式構造打印對象，使構造對象一次成形。

利用3D打印來完成衛生陶瓷的成形，首先省去了模具，也就省去了模具制作等工序及費用；其次成形時間短，單件成形時間僅需傳統成形時間的二十分之一；第三不受模具限制，按照給定的程序變換品種，能達到一件一個形狀的要求，可實現快捷、產品個性化生產的特點。

以下是3D打印技術專利及其使用方法。

中國專利CN102608890A公開了一種3D激光打印機，其特征為：所述感光鼓為2個，而每個所述感光鼓分別設有一個所述粉末盒、一個信號轉換裝置；所述2個粉末盒中的一個填充有熱熔粉末，另一個填充有非熱熔粉末。將平面打印技術和工業熔鑄技術合為一體，實現一種全新的產品制造模式。

中國專利CN102627050A公開了利用3D打印骨灰成像方法，把人像經過計算機處理生成三維圖像，以研磨好的骨灰為3D打印機的原料，打印成塑像；采用3D打印機或者人工為塑像上色。

中國專利CN1052273公開了由漿料成形陶瓷及陶瓷基復合材料部件的方法和設備。它是在注漿、壓力注漿或壓濾成形的同時或成形過程中對陶瓷漿料進行超聲波作用，使陶瓷漿料中各組分處于均勻分布且有效分散的動態分散平衡狀態。從而成形出各相均勻、密度一致、結構精細、性能優異的坯體。

中國專利CN2846077公開了一種陶瓷高壓注漿成形機，它使用樹脂模具，適用于衛生陶瓷和日用陶瓷的成形。中國專利CN202367844U公開了一種微壓陶瓷成形機，用于衛生陶瓷澆注成形，實現了機械化生產，大大提高了生產效率，同時降低了工人的勞動強度。

3 發明內容

本發明的目的是提出一種可用3D打印的方法實現衛生陶瓷的成形。

首先制備既適合3D打印又具有適當燒結性能的陶瓷粉料，利用計算機控制3D打印機將制備好的陶瓷粉料打印成所設計的形狀，然后經過干燥、施釉、燒成，最終制成產品。從而達到利用3D打印來完成衛生陶瓷生產過程中的坯體成形。

其基本特性主要有：3D打印機所使用的陶瓷粉料是預先制備的；陶瓷粉料是采用普通陶瓷原料按照一定的配方，經研磨、混合，加入一定的添加劑制得；衛生陶瓷成形過程為3D打印完成，不需要模具；一次打印出所要求形狀的衛生陶瓷坯體；以及衛生陶瓷的形狀可根據需要隨時改變，數字化控制。

陶瓷行業作為傳統制造業，在數字化水平和商業模式探索上，距離制造業的前沿技術和思想都會存在一定的滯后性，但是如果能夠創新性地進行吸收利用，相信會對推動陶瓷行業的變革升級注入新的活力。

問：水煤漿的基本組成有哪些？其發展狀況如何？

答：1 基本介紹

水煤漿是一種新型、高效、清潔的煤基燃料，是燃料家庭的新成員，它是由65%～70%不同粒度分布的煤、29%～34%的水和約1%的化學添加劑制成的混合物。經過多道嚴密工序，篩去煤炭中無法燃燒的成分等雜質，僅將碳本質保留下來，成為水煤漿的精華。它具有石油一樣的流動性，熱值相當于油的一半，被稱為液態煤炭產品。水煤漿技術包括水煤漿制備、儲運、燃燒、添加劑的選用等關鍵技術，涉及多門學科系統技術的水煤漿具有燃燒效率高、污染物排放低等特點，可用于電站鍋爐、工業鍋爐和工業窯爐替代油、氣、煤燃燒，是當今潔凈煤技術的重要組成部分。

2 發展狀況

水煤漿是20世紀70年代興起的新型煤基液體燃料，由一定量的煤、水和化學添加劑經過必需的工藝流程加工而成，其灰分及含硫量低，燃燒時火焰中心溫度較低，燃燒效率高，煙塵、SO2及NOX排放量都低于燃油和燃煤。許多國家基于長期的能源戰略考慮，將其作為以煤代替油的燃料技術進行研究、開發和儲備，且已實現商業化使用。

我國的水煤漿研究工作起步于20世紀70年代末，80年代初，與國外同步，直接原因是國際上爆發的石油危機，使各個國家都在尋找以一種能代替石油的新能源。而中國是一個富煤、少氣、貧油的國家，因此我國一直致力于水煤漿的研發工作，并于1983年5月研制出了第一批水煤漿并且試燃燒成功。近年來，我國的水煤漿制備技術和燃燒技術發展很快，并達到了國際先進水平，先后完成了動力鍋爐、電廠鍋爐、軋鋼加熱爐、熱處理爐、干燥窯等爐窯燃用水煤漿的工程試驗。在環保產業的高科技領域，我國的大部分技術、產品均落后于國際先進水平，而水煤漿是一個例外。我國的水煤漿技術優于國外，這種新能源在我國的能源戰略中占有非常重要的地位。

目前水煤漿技術已被列為我國能源發展重點推廣技術，也是煤炭工業潔凈煤技術優先發展的重點技術之一。《2013－2017年中國水煤漿行業發展前景與投資預測分析報告》指出，我國是一個富煤、少油的國家，水煤漿作為新型代油環保燃料，正被越來越多的企業所認識，采用水煤漿技術進一步改善煤炭企業的產品結構，提高煤炭企業經濟效益。水煤漿技術還可以解決一些燃煤企業環保及工藝過程調節的問題。而且可以利用工廠有機廢水（如造紙黑液）制備水煤槳燃料。因此水煤漿技術是當前比較實用的技術，也是21世紀市場最為廣闊的潔凈燃煤技術。

從長遠來看，隨著國民經濟的發展，我國液體燃料供需矛盾將進一步增大，環境對燃料的約束也進一步加強，水煤漿的使用量將逐步加大；而隨著水煤漿技術的進一步提高將會使其社會效益更加明顯，經濟效益顯著提高。因此，水煤漿的應用前景非常廣闊。