傳統(tǒng)而古老的中國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷業(yè)，經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放三十年來(lái)的發(fā)展，取得了不少成就。作為傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)工藝，為此直接使用了大量的天然礦物原料。不僅如此，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的建筑衛(wèi)生陶瓷消費(fèi)趨向規(guī)格尺寸愈來(lái)愈大，消耗的原料與能源也愈來(lái)愈多，從國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來(lái)看，實(shí)在是一種很大的浪費(fèi)。從原料消費(fèi)來(lái)看，消耗大量的天然礦產(chǎn)資源，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境損害極大。今天我們要?jiǎng)?chuàng)新，首先要在材料方面創(chuàng)新，建立新型的陶瓷材料科學(xué)；陶瓷行業(yè)產(chǎn)品不能窠臼于傳統(tǒng)原料，從高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，從基礎(chǔ)研究，工藝技術(shù)和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)來(lái)研究新的原料材料。筆者認(rèn)為無(wú)機(jī)纖維在建筑衛(wèi)生陶瓷原料中，摻入可作為復(fù)合材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的陶瓷原材料，這是對(duì)陶瓷原料的一次改進(jìn)和提高。 

　　復(fù)合材料是在傳統(tǒng)的陶瓷原料中增加無(wú)機(jī)纖維，以克服單一材料的某些弱點(diǎn)，發(fā)揮綜合性能，大大提高建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的構(gòu)件抗沖擊性能、抗疲勞性能、減震性能，高溫性能和減少破損和改善成型工藝。從而改進(jìn)設(shè)計(jì)理念，建立新的設(shè)計(jì)概念，根據(jù)構(gòu)件特點(diǎn)而有效地進(jìn)行設(shè)計(jì)，新的構(gòu)件對(duì)減輕產(chǎn)品的重量和外觀尺寸，減震和減少破損，提高質(zhì)量，降低能耗有著明顯的效果。 

　　無(wú)機(jī)纖維是一種有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)高溫處理除去非碳物質(zhì)的碳質(zhì)纖維；其纖維長(zhǎng)度為0.1～1微米,如果加入陶瓷原料中將變成一種復(fù)合材料。因不同高溫處理的碳纖維有著不同的拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度：溫度在1000℃以下為普通的碳纖維，超過(guò)1600℃以上的為高強(qiáng)度的碳纖維，加入碳纖維的陶瓷原料變成了復(fù)合材料。這種復(fù)合材料有下列特點(diǎn)： 

　　首先是比強(qiáng)度（強(qiáng)度除以比重之值）和比模量高（量除以比重之值）,)這是陶瓷材料承載能力的一個(gè)指標(biāo)。對(duì)于建筑衛(wèi)生陶瓷的空間結(jié)構(gòu)而言，兼有較高的比強(qiáng)度和高的模量的材料是十分理想的，從而有可能改善結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 

　　復(fù)合材料基體中加入了天機(jī)纖維，每平方厘米上的纖維數(shù)少至幾千根，多至幾萬(wàn)根。從力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，是典型的年青不定體系，這類材料的構(gòu)件大大提高了抗斷裂和抗沖擊性能。據(jù)試驗(yàn)可以達(dá)到70kg/cm，極大的增強(qiáng)了材料的拉伸和壓縮強(qiáng)度，改變現(xiàn)有建筑衛(wèi)生陶瓷的沖擊性，不易斷裂，制作時(shí)可以做的更薄，因而可以減輕產(chǎn)品的重量。在制作上工藝更加簡(jiǎn)單，適合整體成型，能用模具制造一次成型，大大減少建筑衛(wèi)生陶瓷的結(jié)構(gòu)零件，連接并可節(jié)省原材料。由于采用一次成型工藝，減少手工操作，可實(shí)行機(jī)械操作與自動(dòng)化，采用復(fù)合材料最大的優(yōu)點(diǎn)是使結(jié)構(gòu)重量為最小的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以把產(chǎn)品做得更薄更精巧。陶瓷作為脆性固體，實(shí)際強(qiáng)度比理論上由原于間結(jié)合力推導(dǎo)出來(lái)的強(qiáng)度要低得多，但加入無(wú)機(jī)纖維后，就跟鋼筋混凝土一樣增重了陶瓷產(chǎn)品的強(qiáng)度。作為增強(qiáng)材料的強(qiáng)度，主要取決于無(wú)機(jī)纖維的強(qiáng)度，纖維與基體界面的粘接強(qiáng)度，基體的剪切強(qiáng)度。纖維增強(qiáng)材料的增強(qiáng)效果，主要取決于碳纖維特性，而基體作用達(dá)到了傳遞應(yīng)力的作用，不易破損。 

　　陶瓷材料在耐熱、耐氧化、耐摩擦、耐腐蝕，電性能等方面有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，但是在抗沖擊性能較差是這種“脆性材料”的致命弱點(diǎn)。因此在使用時(shí)與較為“韌性材料”的金屬相比有較多的顧慮，而不得不加某些限制。在陶瓷材料中加入無(wú)機(jī)纖維后就能大幅度地提高抗斷裂和抗震性能，改善脆性并降低加工溫度進(jìn)一步提高使用溫度。在陶瓷復(fù)合材料中以碳纖維增強(qiáng)和增強(qiáng)石英最好，碳在常壓下是不熔融、不溶解的，因此不能直接作為基體材料。目前的做法是先制成以有高分子物質(zhì)為基體的纖維復(fù)合體，然后裂解為碳基體。但目前碳纖維成本較高，如果生產(chǎn)普通產(chǎn)品可以采用斷裂伸長(zhǎng)大，價(jià)格又便宜的玻璃纖維或高模量有機(jī)纖維混合使用的方法。在這些纖維中完全是無(wú)機(jī)材料，它和陶瓷原料完全可以混合擠壓成型，在常溫常壓下燒結(jié)溫度一般達(dá)到材料的熔點(diǎn)0.5—0.8即可。在此溫度下固相燒結(jié)能引起原子擴(kuò)散；液相燒結(jié)可促進(jìn)擴(kuò)散和粘滯流動(dòng)的發(fā)生；在燒結(jié)過(guò)程中還要制定一套合理的燒成制度和技術(shù)參數(shù)。由于產(chǎn)品尺寸厚度變薄，重量體積減少，產(chǎn)品燒成結(jié)構(gòu)有很大變化，同時(shí)無(wú)機(jī)材料本身也是一種化合物，能起到變化起到復(fù)合熔劑作用。在燒成工藝中，可以通過(guò)材料自身快速力學(xué)放熱反應(yīng)而制成產(chǎn)品，合適的燒結(jié)溫度制度才能保證防止產(chǎn)品開(kāi)裂與結(jié)構(gòu)缺陷現(xiàn)象，提高成品率。這種燒結(jié)方法還能節(jié)能并可減少費(fèi)用。今天我們采用無(wú)機(jī)纖維陶瓷原料的復(fù)合材料不僅可以生產(chǎn)精要的陶瓷產(chǎn)品，開(kāi)辟新的高技術(shù)高質(zhì)量的產(chǎn)品。目前我國(guó)每年的陶瓷原料的消耗在兩億噸以上，如果節(jié)約三分之一，將節(jié)省開(kāi)采運(yùn)輸及能源消耗，估計(jì)400億人民幣，且有利于保護(hù)環(huán)境，延長(zhǎng)陶瓷行業(yè)的發(fā)展空間。 

　　過(guò)去30年的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)告訴我們：材料研發(fā)是現(xiàn)代陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主改方向。合理利用資源在很大程度上也是關(guān)系到陶瓷行業(yè)自身的發(fā)展。面對(duì)未來(lái)，我們要有新的思路，新的材料研究不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、節(jié)省資源，在更大程度上是保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，所以作者認(rèn)為利用無(wú)機(jī)纖維作為陶瓷的復(fù)合材料是一種技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新不僅將產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)理念、生產(chǎn)工藝，而且必將推動(dòng)陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，意義深遠(yuǎn)。筆者愿意和感興趣的企業(yè)合作研究這個(gè)課題。