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发布时间：
2023-11-14 11:11
来源：
《“CEAM-唯美/马可波罗”共建陶瓷材料产学研联合创新平台》
1、项目背景需求
广东（东莞）唯美陶瓷集团（简称“唯美”）下属马可波罗控股股份有限公司（以下简称“马可波罗”）是国内规模最大的建筑陶瓷制造商和销售商，长期致力于建筑陶瓷产品的生产制造、研究开发、市场推广应用，是行业知名的高金沙8888js官方企业和民营科技企业。
2020 年 9 月初，唯美陶瓷集团研究院一行 5 人，来院就近期下游用户反馈的部分大尺寸岩板产品机加开裂问题进行了金沙8888js官方交流。由于高端大尺寸瓷砖产品生产成本高昂，企业对此非常重视。希望能够借助我院先进的残余应力表征、数值模拟仿真以及结构完整性等分析手段，深入剖析影响瓷砖开裂的真实原因，以明确后续工艺改进可能性，进一步提高产品质量。
2．项目实施内容
针对唯美陶瓷集团的大尺寸岩板产品机加开裂问题，我院迅速组建包含：微观表征、应力检测、数值模拟以及结构完整性分析的多专业项目团队，并派出金沙8888js官方人员前往唯美位于江西丰城的岩板生产基地考察，发现：该类型岩板产品生产流程较长、过程复杂、影响因素众多，难以一下“号准脉”；同时，陶瓷材料区别于一般金属材料，烧结过程伴随有复杂物相生成，也难以对其关键工序进行精准仿真。
鉴于此，项目组分析后认为，基于当前时间紧、问题复杂的情况，结合我院金沙8888js官方优势，应围绕瓷砖失效原因这一中心，聚焦重点，采用“逐步推进，先发散、后聚拢”的原则来开展工作，首先通过微观检测、失效分析、应力表征和模拟仿真等多手段相结合的方法，研究瓷砖失效真实机理，待明确关键影响因素后，再开展相关试验验证，最终获得工艺改进方向，实现向生产现场提供合理建议的目标。
图 1 岩板瓷砖产品机加开裂现象
具体研究金沙8888js官方路线如图 2 所示，研究内容包括：瓷砖断口微观检测、残余应力表征、关键工序数值仿真以及工业 CT 分析等四个方面。
图 2 瓷砖机加失效研究金沙8888js官方路线
为确保上述研究工作高效推进，双方单位还共同成立了联合攻关项目组。CEAM- 张书彦院长亲自指挥，先后投入了涵盖微观检测、数值模拟、失效分析以及性能测试等方向的博士研究人员 4 名、检测人员 3 名，仪器设备包括：金相显微镜 3 台、高分辨率扫描电镜 1 台、各类残余应力表征设备 3 套以及工业 CT 设备 1 套，另外还配备了 Matlab、JMatPro、ABAQUS 以及 thermocalc 等模拟计算软件。唯美研究院也高度重视，院领导亲自挂帅，并从金沙8888js官方、工艺、现场和管理等方面安排了约 10 名相关专家和工作人员进行配合，该项目 I 期投入经费 15.51 万元。
3．项目攻关成果
如图 3 所示，本项目通过系统的微观检测对比，最终发现：开裂与不开裂的瓷砖试样微观断裂形式上均表现为典型的脆性断裂；开裂试样较之未开裂试样，其中夹渣相（红色圈内）的数量更多、气孔连成的微裂纹的数量和尺寸更大、内部孔洞总体数量更少且分布不均匀，这些因素均大大加重了瓷砖机加开裂的倾向。
图 3 未开裂和开裂瓷砖试样的微观形貌对比：（a）未开裂；（b）开裂
结合应力检测和数值仿真的结果，项目组分析后认为：导致大尺寸岩板瓷砖机加开裂的主要原因，应是生产过程中受原料配比和工艺波动的影响，导致瓷砖未烧结完全，微观上出现夹渣相和大尺寸孔洞，机加时内部应力优先在这些位置进行释放，形成微裂纹，进一步切割时导致出现宏观开裂现象。建议实际生产过程中，一方面注意增加原始粉料中的强韧相配比，从源头上提高瓷砖强度；另一方面严格把控烧结、冷却等关键生产环节，确保工艺执行到位，减少夹渣和孔洞比例。依据上述研究建议，唯美生产现场迅速组织工艺改进验证，经过近 3 个月的生产统计，发现岩板产品机加开裂问题显著减少，产品废品率明显降低，下游用户反馈质量事件数量恢复正常，从而直接证实了项目组研究成果及建议的准确性和有效性，为企业成功避免了更多的经济损失。
基于此，为继续深化合作，充分发挥双方单位在各自领域的金沙8888js官方、人才、研发条件等优势，经友好协商，2021 年 9 月 16 日，唯美下属马克波罗公司与研究院，在东莞正式签订了《陶瓷材料应力测试及数值模拟产学研合作协议》，决定联合开展陶瓷材料特有应力测试分析金沙8888js官方及数值模拟仿真方法的开发工作，致力于打造具有国际水平的广东省和国家级 “陶瓷材料应力测试及数值模拟工程金沙8888js官方研究中心”，为我国陶瓷行业新材料新工艺的创新发展提供强有力的金沙8888js官方支撑。
附件：合作企业及项目负责人简介
广东唯美陶瓷有限公司，创始于 1988 年，总部位于现代制造业名城--东莞市，是国内规模最大的建筑陶瓷制造商和销售商之一，产品涵盖：室内地砖、室内墙砖、室外地砖、室外墙砖、产品配件五大系列，上千个花色品种。唯美公司位列中国工业企业 500 强和中国建材行业百强企业，为广东省高新金沙8888js官方企业和省民营科技企业，下辖四个子公司和三个制造工业园。2011 年评估马可波罗品牌价值达到 50.26 亿。最新，2021 年评估马可波罗品牌价值达到 637.58 亿。
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