读者信箱

问：目前科技界炒得最火的技术无疑就是3D打印。请介绍一下用3D打印成形卫生陶瓷的方法。

答：对于当前的科技界，最为人们津津乐道、炒得火热的技术无疑就是3D打印，3D打印有可能革命化我们制造所有产品的方式。3D打印颠覆性地改变了产品制造的生产方式，所以受其影响最大的无疑是制造业，最终其将会改变人类的生活。有人把3D打印机比作哆啦a梦的口袋，如今，涉及到人类吃穿住用行的包括鞋子、衣服、巧克力、玩具、雕塑、耳朵、牙齿、玻璃、瓷器、汽车等产品，3D打印都可以做出来。甚至在近日召开的两会上，歼－15总设计师孙聪透露，钛合金和M100钢的3D打印技术已广泛用于新机设计试制过程中，欧洲航天局（ESA）正在探索使用月尘作为建筑材料，打造一个3D打印的月球基地的方案。不少网友直呼：人类已经无法阻止3D打印！

陶瓷行业作为传统制造业的重要分支，是否会赶上3D打印的顺风车？在陶瓷行业，自从陶瓷喷墨打印技术普及之后，3D打印早已不是什么新鲜的词汇，甚至4D、5D、6D这些概念也层出不穷，但3D打印技术并非陶瓷喷墨打印这种表面装饰技术那么简单。那么真正的3D打印技术是否会对陶瓷行业的工业生产带来变革，对制造业而言，3D打印技术的真正魅力和前景又在何方？这些，都值得业内人士去深入探讨和思考。

近期，一种利用3D打印成形卫生陶瓷的方法在中国业界公开，使国内陶瓷行业距实现3D打印不再那么遥远。

1 技术领域

本发明公开了一种利用3D打印成形卫生陶瓷的方法，是一种一步成形卫生陶瓷的方法。该方法专门用于卫生陶瓷的成形，解决了传统卫生陶瓷成形过程复杂、周期长、成品率低及模具制作繁杂、费用高等问题。

2 技术背景

成形是卫生陶瓷生产必不可少的一个中间工序。传统的卫生陶瓷的成形是将制备好的陶瓷泥浆注入预先制好的石膏或树脂模具内，经过模具的自然或系统施加压力的脱水，开模后即可得到所要求的卫生陶瓷坯体。卫生陶瓷的形状由模具决定，改换品种必须更换模具。

3D打印又称三维打印，是快速成形技术的一种，它是运用粉末状可粘合材料，通过一层一层的多层打印方式构造打印对象，使构造对象一次成形。

利用3D打印来完成卫生陶瓷的成形，首先省去了模具，也就省去了模具制作等工序及费用；其次成形时间短，单件成形时间仅需传统成形时间的二十分之一；第三不受模具限制，按照给定的程序变换品种，能达到一件一个形状的要求，可实现快捷、产品个性化生产的特点。

以下是3D打印技术专利及其使用方法。

中国专利CN102608890A公开了一种3D激光打印机，其特征为：所述感光鼓为2个，而每个所述感光鼓分别设有一个所述粉末盒、一个信号转换装置；所述2个粉末盒中的一个填充有热熔粉末，另一个填充有非热熔粉末。将平面打印技术和工业熔铸技术合为一体，实现一种全新的产品制造模式。

中国专利CN102627050A公开了利用3D打印骨灰成像方法，把人像经过计算机处理生成三维图像，以研磨好的骨灰为3D打印机的原料，打印成塑像；采用3D打印机或者人工为塑像上色。

中国专利CN1052273公开了由浆料成形陶瓷及陶瓷基复合材料部件的方法和设备。它是在注浆、压力注浆或压滤成形的同时或成形过程中对陶瓷浆料进行超声波作用，使陶瓷浆料中各组分处于均匀分布且有效分散的动态分散平衡状态。从而成形出各相均匀、密度一致、结构精细、性能优异的坯体。

中国专利CN2846077公开了一种陶瓷高压注浆成形机，它使用树脂模具，适用于卫生陶瓷和日用陶瓷的成形。中国专利CN202367844U公开了一种微压陶瓷成形机，用于卫生陶瓷浇注成形，实现了机械化生产，大大提高了生产效率，同时降低了工人的劳动强度。

3 发明内容

本发明的目的是提出一种可用3D打印的方法实现卫生陶瓷的成形。

首先制备既适合3D打印又具有适当烧结性能的陶瓷粉料，利用计算机控制3D打印机将制备好的陶瓷粉料打印成所设计的形状，然后经过干燥、施釉、烧成，最终制成产品。从而达到利用3D打印来完成卫生陶瓷生产过程中的坯体成形。

其基本特性主要有：3D打印机所使用的陶瓷粉料是预先制备的；陶瓷粉料是采用普通陶瓷原料按照一定的配方，经研磨、混合，加入一定的添加剂制得；卫生陶瓷成形过程为3D打印完成，不需要模具；一次打印出所要求形状的卫生陶瓷坯体；以及卫生陶瓷的形状可根据需要随时改变，数字化控制。

陶瓷行业作为传统制造业，在数字化水平和商业模式探索上，距离制造业的前沿技术和思想都会存在一定的滞后性，但是如果能够创新性地进行吸收利用，相信会对推动陶瓷行业的变革升级注入新的活力。

问：水煤浆的基本组成有哪些？其发展状况如何？

答：1 基本介绍

水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，是燃料家庭的新成员，它是由65%～70%不同粒度分布的煤、29%～34%的水和约1%的化学添加剂制成的混合物。经过多道严密工序，筛去煤炭中无法燃烧的成分等杂质，仅将碳本质保留下来，成为水煤浆的精华。它具有石油一样的流动性，热值相当于油的一半，被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂的选用等关键技术，涉及多门学科系统技术的水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点，可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉替代油、气、煤燃烧，是当今洁净煤技术的重要组成部分。

2 发展状况

水煤浆是20世纪70年代兴起的新型煤基液体燃料，由一定量的煤、水和化学添加剂经过必需的工艺流程加工而成，其灰分及含硫量低，燃烧时火焰中心温度较低，燃烧效率高，烟尘、SO2及NOX排放量都低于燃油和燃煤。许多国家基于长期的能源战略考虑，将其作为以煤代替油的燃料技术进行研究、开发和储备，且已实现商业化使用。

我国的水煤浆研究工作起步于20世纪70年代末，80年代初，与国外同步，直接原因是国际上爆发的石油危机，使各个国家都在寻找以一种能代替石油的新能源。而中国是一个富煤、少气、贫油的国家，因此我国一直致力于水煤浆的研发工作，并于1983年5月研制出了第一批水煤浆并且试燃烧成功。近年来，我国的水煤浆制备技术和燃烧技术发展很快，并达到了国际先进水平，先后完成了动力锅炉、电厂锅炉、轧钢加热炉、热处理炉、干燥窑等炉窑燃用水煤浆的工程试验。在环保产业的高科技领域，我国的大部分技术、产品均落后于国际先进水平，而水煤浆是一个例外。我国的水煤浆技术优于国外，这种新能源在我国的能源战略中占有非常重要的地位。

目前水煤浆技术已被列为我国能源发展重点推广技术，也是煤炭工业洁净煤技术优先发展的重点技术之一。《2013－2017年中国水煤浆行业发展前景与投资预测分析报告》指出，我国是一个富煤、少油的国家，水煤浆作为新型代油环保燃料，正被越来越多的企业所认识，采用水煤浆技术进一步改善煤炭企业的产品结构，提高煤炭企业经济效益。水煤浆技术还可以解决一些燃煤企业环保及工艺过程调节的问题。而且可以利用工厂有机废水（如造纸黑液）制备水煤桨燃料。因此水煤浆技术是当前比较实用的技术，也是21世纪市场最为广阔的洁净燃煤技术。

从长远来看，随着国民经济的发展，我国液体燃料供需矛盾将进一步增大，环境对燃料的约束也进一步加强，水煤浆的使用量将逐步加大；而随着水煤浆技术的进一步提高将会使其社会效益更加明显，经济效益显著提高。因此，水煤浆的应用前景非常广阔。