中国粉体网讯 据报道，在4月份淄博市政府与山东工业陶瓷研究设计院有限公司（以下简称山东工陶院）签署了固体燃料电池项目战略合作协议，这也标志着淄博市向绿色能源产业又迈出新的一步。
（图片来源于网络）
我们知道，固体燃料电池核心技术之一就是电池内部特殊的陶瓷组件，包括陶瓷组件的原料、烧结及组件封装技术，这都离不开先进陶瓷生产技术的支撑。而本次战略合作协议的签署，最大的基础便是山东工陶院在先进陶瓷领域研发、产业化条件等方面实力雄厚，具备发展固体氧化物燃料电池产业的独特优势。
作为唯一的国家级工业陶瓷科研院所，山东工陶院始终屹立于行业科技前沿，引领着中国先进陶瓷材料技术与产业的发展方向，开创了多个领域的研究先河，在多个领域尤其是先进陶瓷领域为国家解决更多的卡脖子的技术难题。
除尘脱硝一体化陶瓷膜材料
陶瓷膜是一种高性能多孔陶瓷过滤材料。由于表面覆有一层纳米孔结构的分离膜层，当流体在一定压力作用下流经陶瓷膜表面时，只有气体、水、溶解性盐类等小分子物质可以透过，而其中的悬浮物、胶体、微生物、重金属离子则被截留。陶瓷膜被认为是当今最高效的一种浓缩、净化和分离材料。
除尘脱硝一体化陶瓷膜材料是一种陶瓷膜材料与纳米脱硝催化剂高效复合的新型功能性膜过滤材料，结合了高温陶瓷膜过滤原理与选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR) 脱硝机理，可以同步实现陶瓷膜除尘和催化脱硝两个功能，该膜材料应用于高温烟气净化，有利于工业烟气处理设备的简约化和工艺过程的集约化。
（图片来源于山东工业陶瓷研究设计院）
山东工陶院自主研发生产的除尘脱硝一体化陶瓷膜材料具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、长寿命的特点，最高可以将粉尘排放降到1毫克/标立方米以下，可通过脉冲反吹防止堵塞，再生能力强，单产品最大规格已达到长度2.5米。
通过将高温除尘用陶瓷膜产品与催化剂复合而来的SCR（抗硫中毒、无毒性）脱硝除尘一体化陶瓷膜产品，将脱硝、除尘分步同时进行，防止催化剂中毒，可实现粉尘排放低于5毫克/标米，脱硝效率不低于80%，同时可脱除氯化氢、氟化氢、二氧化硫、重金属等污染物。
目前该类产品已应用于石油化工、煤化工、火电、冶金、垃圾焚烧发电、危废焚烧处置等领域，打破了国外在该领域的技术垄断。
未来山东工陶院将针对水泥行业进行研发设计，在水泥行业推广应用该技术。
水处理平板陶瓷膜
水处理平板陶瓷膜板面密布微孔，在一定的膜孔径范围内，渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过，以达到分离的目的。
陶瓷平板膜与有机膜性能对比表：
（来源：代晋国等.平板陶瓷膜在污水处理中的应用）
与现有有机膜材料相比，水处理陶瓷平板膜具有机械强度高、化学稳定性好、透水性高、耐氧化、易于清洗再生等优点，可有效解决现有其他膜材料在工程应用过程中存在的使用寿命短、易受酸、碱腐蚀等技术难题，特别适用于特殊介质、高浓度有机废水、难处理污水的处理。
同时，陶瓷平板膜材料与传统管式陶瓷膜材料相比，具有膜材料制造成本低、膜设备投资与运行成本低等优点，是目前国际上正在开发的极具发展潜力的一种新型无机膜分离材料。陶瓷平板膜用于膜法水处理，可实现印染、石化、医药行业等工业废水的深度处理，减少污染物排放，进而实现工业废水的资源化回用。
山东工陶院凭借自身在多孔陶瓷材料领域的研究优势和丰厚技术积累，通过持续高力度研发投入，完成了水处理用系列大尺寸陶瓷膜材料及组件的研究开发与市场化工作，使膜材料制造成本大幅降低。山东工陶院已经在纳米陶瓷平板膜的研究开发和标准化、自动化生产方面具有主导地位，同时也打破了国外在该领域的技术垄断局面。
目前山东工陶院自主研发的陶瓷膜技术已成功应用到多个领域。在今年抗击疫情的战役中，山东工陶院研发生产的水处理陶瓷平板膜放到抗疫一线，为解决医疗废水问题发挥了巨大作用。
陶瓷3D打印技术
3D打印技术于上世纪 80 年代诞生于美国，其突破了传统的加工模式，被认为是近20年制造技术领域的一次重大突破。3D打印技术是依据CAD三维建模、通过材料的逐层叠加堆积直接获得实体部件的技术，也被称之为“增量技术”、“堆积技术”等 。
与传统的制造技术相比，3D打印技术的制造速度更快，并可直接制造出任意复杂形状的部件，是非常有应用前景并符合未来技术发展趋势的制造技术，受到国内外很多学者的关注。
目前国内外已开发出多种适合陶瓷零件的 3D打印成型工艺，如熔融沉积陶瓷成型、激光烧结覆膜陶瓷粉的激光选区烧结成型、紫外光固化光敏树脂基陶瓷浆料的立体光刻成型、热压粘接陶瓷薄膜材料的分层实体成型、有机粘结剂粘接陶瓷粉末的三维打印成型、喷墨打印成型技术等工艺，并在材料成型方面取得了很大的研究进展。
2016年山东工陶院成立了3D打印学科，目前已经建立了3D打印研发中心、生物陶瓷研究所、3D打印体验馆、淄博市先进陶瓷精密制造重点实验室等平台，依托上述平台，团队攻克了深色陶瓷光固化技术的难题，突破了3D打印装备技术问题，并研发出DLP/LCD多种树脂打印机和国内首创牙科专用陶瓷打印机，成功申报了多项发明专利。经过短短几年的发展，该学科已经走上了快速发展的轨道，不仅学科团队建设日益完善，而且开展的工作获得了国家及行业的认可。
2019年，工业和信息化部、科技部、财政部、国防科工局、全国工商联等部门与江西省人民政府共同举办了“2019年中国先进技术转化应用大赛”，来自山东工陶院3D打印团队的“先进陶瓷无模成型技术及其装备开发项目”在200多个决赛优胜项目中脱颖而出，以优异的表现荣获技术创新类银奖。
（来源：中材高新材料股份有限公司）
其他领域
除了陶瓷膜及3D打印学科外，几十年来，山东工陶院形成了自己独具特色的高性能陶瓷透波材料、陶瓷防隔热材料、特种陶瓷纤维、特种功能涂层、先进陶瓷精密加工技术、高温陶瓷膜及装备、先进陶瓷增材制造、工业固废弃物综合利用等八大学科。在每个学科领域内，山东工陶院都在全国范围内起着主导作用，走在时代前沿。
科研条件
作为我国唯一的国家级工业陶瓷科研院所转制单位，山东工陶院具有雄厚的技术研究基础和完善的设备条件，其下设的技术创新中心—山东省工业陶瓷工程技术研究中心，拥有规范化的专业实验室、一流的检测设备以及一支勇于创新、专业知识过硬的技术骨干队伍，可提供多种高技术陶瓷的研制、中试和批量生产。
（来源：山东工业陶瓷研究设计院有限公司）
目前山东工陶院拥有各类原料生产和处理设备、静压机等成型设备、高温纤维拉丝设备、各种烧结窑炉及各类冷加工设备，以及各类先进的检测仪器，如x一射线衍射仪、cml2／stem电镜、电子扫描电镜、磁拉力试验机、抗折强度试验机、硬度测试仪、热膨胀系数测试仪、原子吸收光谱仪、差热分忻仪、高温显微镜、粒度分析仪、色度计、比表面测试仪、荷重软化测试仪等。
凭借强大的研发及产业化能力，山东工陶院还孵化了微晶氧化铝、熔融石英、高压电瓷及高温陶瓷膜装备四大产业。先后承担国家“863”计划、国家科技攻关和国防科技攻关项目百余项；获得国家级奖励9项，省部级奖励百余项；拥有专利133项；主持制订、修订国家和行业标准51项。研制的数十种新型材料，近百种新产品中，有20余种被列为国家级新产品，填补了国内空白，为建材行业、国防军工配套特种陶瓷材料做出了重大贡献。
结束语
一直以来，山东工陶院始终怀揣“成为先进陶瓷领域国际一流科技型企业”的愿景，坚守“工程技术引领者，产业孵化者，行业服务者”的行业定位。
新的时代有新的挑战，也有新的机遇。
接下来山东工陶院将以山东省先进陶瓷创新创业共同体的建设为契机，重点开展陶瓷透波材料、陶瓷防隔热材料、污水处理用陶瓷平板膜、大气治理用陶瓷纤维膜、气凝胶隔热材料、固体氧化物燃料电池等产业化项目，在多个领域尤其是先进陶瓷领域为国家解决更多的卡脖子的技术难题。
（中国粉体网编辑整理/山川）
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