一、团队介绍

团队领军人物为山西天合新材料科技有限公司董事长张锁贵,团队由太原科技大学教授、博士生导师董增寿,景德镇陶瓷大学教授、博士生导师孙国梁,东南大学建筑学院副教授、博士生导师闵鹤群,建筑材料工业技术情报研究所副总工程师、国家建筑声学分会秘书长韩全卫、建筑材料工业技术情报研究所技术应用研究室副主任陈红燕组成。

多孔发泡陶瓷技术先后获得 PCT 国际专利 1 项、国家发明专利2 项、实用新型专利 1 项。2023 年完成产品定型、中试量产,进入市场推广应用阶段,2024 年,“多功能生态陶瓷吸声板产业标准化与示范推广”项目获得山西省科技成果转化引导专项立项,当前公司与(国家)建筑材料工业技术情报研究所、东南大学建筑学院等科研院所正在合作开展团体标准制定、场景化示范建设。会呼吸的生态建筑外墙示范工程、公路隧道环境降噪示范工程均已竣工。2024 年 8 月荣获第十三届中国创新创业大赛山西赛区决赛一等奖,经省科技厅遴选,公司入驻“晋创谷”,站在更高的平台推动公司优质科技成果转化为新质生产力。

二、成果简介

山西天合新材料科技有限公司自 2017 年始,致力于多孔生态陶瓷材料研发制造,2020 年完成小试放大实验验证,2021 年筹建中试生产车间,进行中试设备的研发,2022 年,初步建成 80 米长的辊道烧结窑和 50 米长的辊道烘干窑,并建成了原料车间和产品切割车间,进行了初步调试。该材料样品经中国国检测试控股集团股份有限公司检测,其性能达到了设计要求。

该产品的应用场景广泛,主要包括建筑外墙系统和隧道工程两大领域。在建筑外墙系统方面,可应用于城市建筑外立面、道路隔声屏障和绿色建筑外围护结构;在隧道工程方面,适用于公路隧道内壁、地铁隧道结构和城市地下通道等场景。实际应用效果显著,在环境效益方面可显著降低环境噪声,改善空气质量,提升建筑节能效果;在经济效益方面,具有生产成本较低、施工便捷高效、维护成本经济等优势。

产品采用创新的多层复合结构设计,包括具有特殊开孔结构的表层,提供声波入射通道;多孔吸声材料中层,实现声能转换;高强度支撑基层,保证结构稳定性;以及集成喷雾调湿、绿植生长等功能的功能层。这种结构设计充分保证了产品的多功能性和整体性能的发挥。

在生产工艺方面,产品采用了一系列关键技术路径。首先是原料预处理技术,包括废渣活化处理、粒度优化控制和配比科学设计;其次是成型工艺技术,运用专用高水分坯体烘干技术、特殊成型挤出工艺和精密打孔技术;最后是烧制控制技术,包括低温烘干工艺、高温烧结工艺和尾气处理技术,确保产品质量的稳定性和一致性。

该产品的应用场景广泛,主要包括建筑外墙系统和隧道工程两大领域。在建筑外墙系统方面,可应用于城市建筑外立面、道路隔声屏障和绿色建筑外围护结构;在隧道工程方面,适用于公路隧道内壁、地铁隧道结构和城市地下通道等场景。实际应用效果显著,在环境效益方面可显著降低环境噪声,改善空气质量,提升建筑节能效果;在经济效益方面,具有生产成本较低、施工便捷高效、维护成本经济等优势。

在技术创新方面,产品实现了材料配方创新,成功实现工业废渣高比例应用;结构设计创新,采用多层复合结构优化声学性能;工艺技术创新,实现专用设备与工艺协同创新;功能集成创新,达到多功能一体化设计。目前,产品已获得两项发明专利、一项实用新型专利授权,并已获得 PCT 国际专利(美国授权),相关技术标准正在制定中。

目前,该产品已完成中试生产线建设,具备规模化生产条件。通过标准化建设和示范工程推广,产品将在建筑节能、环境保护、声环境治理等领域发挥重要作用,具有广阔的市场应用前景。未来发展将持续优化产品性能,拓展应用场景,完善标准体系,推进产业化发展,为建筑工程领域的绿色发展做出积极贡献。

通过对国内外主流建筑声学材料的系统对比分析,多功能生态陶瓷吸声板在技术水平、绿色低碳和经济性等方面具有显著优势,具体对比如下:

1、技术水平对比: