本網訊（文/計穎  李韻涵）2016年1月，材料學院汪永清教授領銜的團隊與廣東宏宇集團合作成功研發(fā) “高溫陶瓷大紅墨水”，意味著中國在世界上率先研發(fā)成功大紅墨水，成功攀登世界陶瓷行業(yè)的制高點。為什么要做陶瓷大紅墨水，它為什么難以攻克等等，帶著這些問題，記者專訪了汪永清教授。

陶瓷大紅墨水是世界性難題

“我們都知道，用紅黃藍這三種原色可以配出各種顏色，但是之前，是沒有陶瓷大紅色墨水的，只能用棕紅色、粉紅色代替大紅色（粉紅墨水是去年國外研究出來的）。沒有大紅色，配出來的顏色就很暗淡，就像仿古磚的灰色調，明度鮮艷度不夠?！?o:p>

 陶瓷噴墨打印技術自2008年誕生至今，經過這么多年的技術進步和發(fā)展，其技術領域遺留的技術難題已經為數不多，而大紅墨水一直是全球陶瓷人都始終無法攻克的世界性難題。歐洲陶瓷強國作為陶瓷噴墨技術的發(fā)源地，也對此束手無策。直到2015年4月份，意大利才有所進展，研發(fā)成功“粉紅”墨水。由于大紅墨水的缺失，長久以來，陶瓷行業(yè)都使用棕色墨水或粉紅墨水代替大紅墨水，最終導致的問題是陶瓷噴墨打印圖案的明度較低，顏色不夠鮮艷、飽和，色域窄，圖案易失真。

大紅墨水為什么會是一個世界性難題？汪永清教授介紹說，這緣于制作大紅墨水顏料特殊的性質。中國古代就有“千窯一現”、“十窯九不成”之說，紅色釉不耐高溫，燒制非常困難。大紅墨水的顏料是鎘硒紅，即硫硒化鎘。因為屬于硫化物，鎘硒紅有一個特點，就是不耐高溫，大概到了500—800度，基本上就分解了，顯示不出顏色。所以要進行陶瓷燒制，就要用一種耐高溫的材料——硅酸鋯把鎘硒紅包裹起來。

經過硅酸鋯包裹后的鎘硒紅，解決了耐高溫的問題，但另外一個問題又來了。包裹后顏料變粗，密度變?yōu)槭畮讉€μ

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（微米）到四十幾個μ（微米）。相對于一般的墨水0.3微米，顏料太粗則會導致兩個結果，一是堵塞噴墨孔，另一個就是不穩(wěn)定，顏料太粗重心下移，墨水就會沉下來，沉下來墨水就會不均勻。

“這是我們平常用的簽字筆，里面的墨水要通過筆頭順暢地出來，不僅要求顏料很細，還要保持長期的穩(wěn)定性。”汪永清教授拿起手中的簽字筆舉例說，大紅墨水的難點，就在于既要保證耐高溫，又要保證細度和穩(wěn)定性?！?/p>

                             校企合作   強強聯合

這樣一個世界性的技術難題的攻克，是從校企合作開始的。2010年，材料學院和廣東宏宇集團簽約開展校企合作，材料學院向宏宇集團提供技術服務、咨詢等，宏宇集團也在材料學院設立了宏宇獎學金。宏宇集團作為中國建筑陶瓷行業(yè)的標桿企業(yè)之一，已有30項高水平的科技創(chuàng)新成果通過了權威鑒定，走在了陶瓷行業(yè)的前列。

在陶瓷生產的過程中，宏宇更深刻地感受到了大紅色缺失對裝飾效果的影響，校企合作以來，與材料學院先后共同研制成功了“高溫大紅釉面磚”和“高溫大紅基印花釉”。同時又萌生了一個大膽的想法，能不能在大紅釉制備技術的基礎上，做出大紅墨水。

 但是，由于沒有研發(fā)生產過陶瓷墨水的經驗，對墨水生產不熟悉，找誰合作呢?多年的產學研合作，宏宇集團自然地想到了陶院。

“破解這樣一個世界性陶瓷行業(yè)的難題，對我們也很有吸引力，加之雙方也有多年合作的良好基礎”，汪永清教授說，2013年，雙方決定聯合攻關。學校方面以材料學院副院長、博士生導師汪永清為項目帶頭人，生產企業(yè)方面以宏宇集團瓷片廠廠長余國明為項目帶頭人。2013年10月，雙方簽訂聯合研發(fā)合同，從這時開始，強強聯合的兩大技術團隊向這個建陶行業(yè)的世界技術高地發(fā)起沖鋒。

艱苦曲折的探索過程

“之前，我們對墨水的成分也不了解，又不能套用已有的成分模式。”汪永清教授說，因為墨水的研發(fā)涉及技術保密，起初團隊也自己只能通過查閱大量資料，摸著石頭過河。

在兩年多的時間里，團隊進行了無數次的反復實驗。團隊曾嘗試用砂磨機把“鎘硒紅包裹色料”磨細至2微米以下，而磨細過程中又破壞了硅酸鋯包裹層，從而導致硫硒化鎘色料顆粒在高溫煅燒過程中氧化分解，使大紅顏色變淺，甚至失去顏色。

“細度越小，懸浮越易，但發(fā)色越難；細度越大，發(fā)色越易，但懸浮越難。色料的細度和懸浮度是我們攻克的關鍵?！眹@這兩個關鍵，團隊一方面通過添加有機物和穩(wěn)定劑，來調控墨水的穩(wěn)定性。另一方面，在保證顏料較細的情況下，在1200度的高溫下，還能發(fā)出鮮艷的大紅色。

“團隊里一共有五六個人，團隊組成人員除了我，還有常啟兵，張小珍幾位老師和兩個學生。從2013年開始，大家?guī)缀跆焯炫菰诠こ讨行牡膶嶒炇依铮苣┒疾恍菹??！眻F隊各司其責，分工明確，經歷了無數次失敗后，一直到2015年6月，終于研制出初步滿意的高溫陶瓷大紅墨水樣品。

2015年8月，大紅墨水進入研發(fā)的最后一個階段——上機噴墨打印。然而，第一次就遭遇了失敗?！笆罴伲?guī)е鴪F隊成員一起去了宏宇，大家滿懷信心地期待噴出來的效果，但令人意想不到，墨水沒有噴出來?！蓖粲狼褰淌谡f，現場大家臉色凝重，壓力很大。但是大家都沒有氣餒，當天晚上，團隊和宏宇的工作人員就在一起討論噴墨失敗的原因。半個月后，第二次上機實驗，墨噴出來了，但是燒成后顯色淺了。第三次實驗，顏色比上一次更深，但還達不到標準。

失敗是成功之母，在摸索中，頂著巨大的壓力，團隊積極協作，在之前成功解決技術難題的基礎上，重新調整配方，在關鍵的如何燒出大紅色的技術領域一小步一小步地前進。

    “在科學的道路上，沒有平坦的大道，只有不畏艱險的人，才能達到光輝的頂點”。在歷經多次“成功一小步又失敗一次”的反復折騰中，由噴不出，到解決噴出;由不顯色到只顯粉紅色。在這種沒白天沒黑夜的不厭其煩的重復實驗中，通過不斷的積累，由量變到質變，2015年10月13日，終于取得重大突破----高溫陶瓷大紅墨水上機噴燒出大紅色。曲折的研發(fā)過程令雙方都備感艱辛，宏宇集團的一位副總特意作了“七律、采桑子、如夢令”組詩，“千方試遍終呈色、燦爛蕓苔初見贛北傳言、雨過春天”來表達心中的喜悅與激動。

書寫世界陶瓷史絢爛一頁

“你看，這是用大紅墨水配色噴墨出來的效果，再比較下意大利粉紅墨水配色的噴墨圖，真正實現了從‘暗淡無彩’升級為‘高清全彩’，瓷磚產品世界陶業(yè)從此邁入噴墨高清全彩時代?！蓖粲狼褰淌诘男老仓橐缬谘员?。目前，陶瓷大紅墨水已經申請了國際PCT專利，中國陶瓷人擁有完全的自主知識產權，中國在陶瓷墨水領域已經居于世界前列。

有國內媒體這樣評價道：“在向大紅墨水這座世界陶業(yè)科技創(chuàng)新巔峰挺進的曲折道路上，歐洲人停在了半路，中國陶瓷人不懼艱難險阻，歷經千辛萬苦，終于到達勝利的頂峰，傲視全球、風光無限?！薄皬奶迫实解x紅，從青花到郎窯紅，中國陶瓷人以自己的聰明才智在世界陶瓷史上再次書寫了光彩絢爛的一頁?！薄斑@是在陶瓷行業(yè)大轉折時期，中國陶瓷人再一次以自己的聰明才智，通過科技創(chuàng)新，實現行業(yè)轉型升級的重要信號；是行業(yè)市場低迷時期，中國陶瓷人通過科技創(chuàng)新，打造世界范圍產品核心競爭力的鮮明體現?！?o:p>

“發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，面向行業(yè)、服務行業(yè)、推動行業(yè)、引領行業(yè)，是我們作為行業(yè)高校人的責任和義務。通過校企合作，共同解決了這一世界性行業(yè)難題，利國利民利企利校，非常有意義。”汪永清教授說，現在行業(yè)內都在關注陶瓷大紅墨水何時成果轉化，何時技術共享。“宏宇集團計劃今年投產，我們也希望通過一些方式，使更多的企業(yè)享受這個科技成果，更好地發(fā)揮它對陶瓷行業(yè)的貢獻?！?