硅酸锆在陶瓷坯釉料主要有如下作用：①乳浊（遮光）、增白；②加强坯体强度；③增强抗水解性；④增强硬度和耐磨度。值得强调的是，硅酸锆之所以被广泛应用是因为它能同时起到以上四种作用，因此，在中国的陶瓷行业，已经把硅酸锆配方中的化学成分来使用，其用量会长期保持一种基本量值。而且，硅酸锆是一种在陶瓷中不可替代的天然矿物。

但是硅酸锆自身的激烈竞争，使得产品细度不断变细，改变着硅酸锆的适用范围，因此产生了纳米硅酸锆的改性需求；下游陶瓷企业对自身产品的升级，也产生了对硅酸锆的新功能化需求。例如，陶瓷釉面的功能化和艺术化，催生出硅酸锆产品的功能化要求。纳米陶瓷材料加工与应用技术起源于硅酸锆加工行业，该技术自身的发展和成熟产生的成果，又会反哺硅酸锆行业技术进步的进程，形成硅酸锆产业发展新业态。

01·硅酸锆产品的技术改进

（1）、硅酸锆作为化学成分应用的技术改进要求

硅酸锆是一种陶瓷配方中的原料，这种原料是釉子中不可缺少的化学成分之一，这种原料在釉中不仅起到增白作用，还起到耐磨、耐腐蚀、抗水解的作用，它是不可缺少和简单替代的，例如，惠达、乐华、河南长葛某厂为了提高陶瓷釉面的耐磨性都将硅酸锆的用量从8%提高到10%。河北目公司的产品，标准硅酸锆，3#硅酸锆，新纳米硅酸锆，均属于这一部分，他们的各项性能都能适应陶瓷的工艺要求，而不需要做出任何调整，所有的业务人员都能按说明书进行销售。产生溢价主要依靠品牌、规模和成本管理。对于原料类硅酸锆的选用，从降低高温粘度的角度讲，应避免带入氧化铝原料，也即是说对于釉用硅酸锆来说应尽量避免用氧化铝球来球磨，采用硅酸锆球或氧化锆球做研磨介质更有利。所有的研究均证明，加入锆英石和氧化锆的乳浊釉，随其加入量的增加釉的高温粘度呈直线上升。因此锆釉易产生针孔、波纹、滚釉等缺陷。原因是锆化合物的高耐火性物质，在玻璃中不易被熔融。如果对其进行改性包覆，使其变为易熔物质，这样就可变为一种完美的增白剂了。

（2）、硅酸锆的表面修复改性

纳米硅酸锆在釉中应用技术更加复杂，随着细度的减小，其比表面积成倍的增加，纳米效应凸显。制釉时难以获得获得好的料浆，烧成过程中由于颗粒活性大，更易融于与玻璃中的硅链接和，加强网络结构，使玻璃的高温粘度变得更大。使分散和包覆变得更为紧迫。甚至说，没有改性纳米硅酸锆不能用于陶瓷釉中。硅酸锆的改性大体有两种：一种是纳米硅酸锆，改性的目的是制造一种“高活性低比表面积”的硅酸锆粉体；另一种是为与有机材料或金属材料的有效结合而改性。

纳米硅酸锆粉体仍无法得到广泛的应用，其主要原因为，生产者在传统工业纳米化时，尚未掌握所有制程的转化条件，其中包括工艺配方的设计、纳米粉体的前处理、纳米粉体的转化条件等。尤其是纳米粉体因范德华力的作用易产生团聚的现象，若依靠传统的分散技术，无法将纳米粉体分散。因此，若要成功的将传统工业纳米化，首先要掌握关键技术，即如何先将纳米粉体适当地转化，使其在添加到下一个界面后仍为纳米粒子，没有团聚的现象产生。

目前，市场上的大部分纳米粉体都尚未被适当的改性，因此无法直接成功的应用于纳米产品的开发与制造。同时，许多企业想从事纳米产品的开发，但找不适合企业使用的改性过的粉体，所以如何先将纳米粉体做适当的改性，并使其可以成功的应用到产品，将是从事纳米科技人员必须掌握的技术。

02·纳米硅酸锆的功能化

纳米硅酸锆的功能化是指硅酸锆除起到锆的化学成分的作用之外，经过纳米加工，使硅酸锆具备了一些纳米材料特征和性能，而且在硅酸锆被纳米加工后，具有了极高的活性，使其能够与其他功能性离子进行有效的复合，使其本身的性能发生改变，成为具有某种功能的纳米硅酸锆。

纳米硅酸锆功能粉，硅酸锆是这项技术的载体，产生溢价是产品带给陶瓷釉面的某种功能，例如自洁、增亮、防静电、杀菌、负氧离子等，产品名称是纳米硅酸锆××功能粉，粒度在nm-nm之间。

利用“纳米硅酸锆+功能材料”的方式，我们可以开发出具用不同功能的的功能硅酸锆品种，例如：纳米硅酸锆耐磨功能粉，纳米硅酸锆抗静电功能粉，纳米硅酸锆自洁功能粉，纳米硅酸锆抗菌功能粉，纳米硅酸锆健康功能粉，纳米硅酸锆功能色釉料，…。这样拓展硅酸锆的应用领域，也是提高硅酸锆溢价能力的根本方法。

以上技术的采用可以使硅酸锆企业的加工技术达到一个更高级的水平，能更好地满足市场对硅酸锆产品的需求。但是这对于硅酸锆企业的生存是必要的，但不是充分的。因为市场竞争中能够长期生存的企业，一定是具有独特核心竞争优势，具有一定垄断性的公司。

03·绿色节能智能制造技术

现在，我们人类居住的地球经过年来的快速发展，已引起了资源的枯竭和环境的巨变，材料发展的当下给人印象深刻的，已经不是那一种材料性能的提高或哪一种具体材料的改善，也不是哪一个材料群体与另一群体的竞争，首先应该考虑的是，要能安放得下“可持续发展的”平台。首先，未来发展最突出的是坏境问题。经济要增长，产业要发展，而排放必须限制，环境必须保护，雾霾必须减少。其次，是能源枯竭、资源枯竭问题。

因此，我们现在研发的纳米陶瓷材料加工技术应该是新型制造技术--陶瓷智造5.0,它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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