為了以全球視野推動(dòng)建材行業(yè)科技創(chuàng)新，深入了解、跟蹤并傳播全球范圍內(nèi)具有創(chuàng)新性、突破性、前瞻性和應(yīng)用潛力的科研成果，踐行“宜業(yè)尚品、造福人類”的行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，中國建筑材料聯(lián)合會開展了“2024全球建材十大科技新聞”評選活動(dòng)。本次評選以2024年1月1日至12月31日期間，全球媒體、企業(yè)或組織公開報(bào)道的原創(chuàng)新聞為征集范圍，涵蓋建筑材料和無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究、新材料、新工藝、新技術(shù)、節(jié)能減排、綠色低碳以及重大工程應(yīng)用等方面的原創(chuàng)性突破、創(chuàng)新性研究成果和重大科技項(xiàng)目進(jìn)展。經(jīng)過多渠道廣泛征集、行業(yè)專家的初步篩選和網(wǎng)絡(luò)公開投票，現(xiàn)公布評選活動(dòng)最終結(jié)果（按新聞發(fā)布時(shí)間排序）。

　　01美國萊斯大學(xué)開發(fā)出將玻纖增強(qiáng)塑料廢棄物轉(zhuǎn)化為高價(jià)值碳化硅的新技術(shù)

　　2024年2月29日，《自然-可持續(xù)發(fā)展》雜志報(bào)道了一種無溶劑、高效率的閃蒸碳熱還原再造方法。該方法由萊斯大學(xué)James M. Tour教授聯(lián)合科爾萬大學(xué)趙玉峰教授研究提出，可將不同纖維增強(qiáng)塑料的混合物超快轉(zhuǎn)化為碳化硅，轉(zhuǎn)化率大于90%。通過調(diào)整操作條件，可選擇性地合成具有高純度的3C-SiC和6H-SiC兩種不同相的碳化硅。利用該技術(shù)制備的碳化硅粉末可用作鋰離子電池的負(fù)極材料，且成本低至0.047美元/千克，分別為溶解法和焚燒法的0.2%和3.4%。與其他纖維增強(qiáng)塑料處理方法相比，該閃蒸回收再造方法可大大降低能源消耗、溫室氣體排放和水消耗。

　　圖1：通過FCR將FRP升級為碳化硅

　　圖片來源：《自然-可持續(xù)發(fā)展》雜志

　　02法國法孚與瑞士豪瑞合作在水泥生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了50%以上的氫能替代

　　2024年3月8日，據(jù)《國際水泥評論》報(bào)道，法國法孚集團(tuán)（Fives）與豪瑞集團(tuán)合作，在法國拉馬勒工廠成功進(jìn)行了氫氣煅燒水泥熟料實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了50%以上的氫能替代，同時(shí)仍能保持水泥質(zhì)量。

　　圖2：法孚集團(tuán)在豪瑞工廠的設(shè)備

　　圖片來源：法孚集團(tuán)

　　03日本AGC株式會社成功回收太陽能電池板蓋板玻璃生產(chǎn)浮法玻璃

　　2024年3月25日，據(jù)AGC株式會社官網(wǎng)報(bào)道，AGC鹿島工廠首次成功進(jìn)行了將太陽能電池板蓋板玻璃回收生產(chǎn)浮法玻璃的示范試驗(yàn)。由于蓋板玻璃中存在增強(qiáng)玻璃透射率的特殊薄膜組分，回收生產(chǎn)浮法玻璃一直是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。本次試驗(yàn)采用德山株式會社的低溫?zé)岱纸饧夹g(shù)對太陽能電池板蓋板玻璃進(jìn)行處理，蓋板玻璃處置量約5噸。隨著此次試驗(yàn)的成功，太陽能電池板蓋板玻璃回收生產(chǎn)浮法玻璃的技術(shù)取得顯著進(jìn)展。

　　圖3：回收流程示意圖

　　圖片來源：AGC集團(tuán)

　　04清華大學(xué)提出一種片式多層陶瓷電容器高熵設(shè)計(jì)思路及方法

　　2024年4月11日，《科學(xué)》雜志報(bào)道了清華大學(xué)林元華團(tuán)隊(duì)提出的一種鈦酸鋇（BaTiO3）基無鉛多態(tài)弛豫相片式多層陶瓷電容器（MLCC）的高熵設(shè)計(jì)思路及方法，該思路及方法通過降低磁疇翻轉(zhuǎn)勢壘有效減小了滯回?fù)p耗，調(diào)控晶格畸變和晶粒細(xì)化的高原子無序性，從而提高了制備的MLCC器件的擊穿強(qiáng)度。研究團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下制備出高能量密度達(dá)到20.8J/cm2、能量存儲效率達(dá)到97.5%的MLCC。該手段及方法適用于其他儲能和其他相關(guān)功能的高性能電介質(zhì)材料制備。

　　圖4：多態(tài)弛豫相（PRP）超高能量存儲高熵設(shè)計(jì)策略示意圖

　　圖片來源：《科學(xué)》雜志

　　05北京科技大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)提出了一種將陶瓷拉伸形變率提升至39.9%的策略

　　2024年7月26日，《科學(xué)》雜志報(bào)道了北京科技大學(xué)和甬江實(shí)驗(yàn)室陳克新教授、北京工業(yè)大學(xué)王金淑教授以及香港大學(xué)黃明欣教授科研團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)性地提出的一種“借位錯(cuò)”從而實(shí)現(xiàn)陶瓷塑性拉伸的策略。該策略是通過在鉬金屬與氧化鑭陶瓷之間構(gòu)建一種有序結(jié)合界面，顯著降低金屬位錯(cuò)“傳遞”進(jìn)陶瓷內(nèi)部所需的能量，從而使陶瓷可以不斷向金屬“借”位錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)在室溫下陶瓷內(nèi)位錯(cuò)的大量構(gòu)建和滑移，且在相同變形量后陶瓷內(nèi)位錯(cuò)密度與金屬內(nèi)位錯(cuò)密度值相當(dāng)，最終賦予陶瓷類似金屬一樣的拉伸塑性。通過上述手段，該團(tuán)隊(duì)世界首次實(shí)現(xiàn)陶瓷的室溫拉伸塑性，陶瓷拉伸延伸率可達(dá)39.9%，抗拉強(qiáng)度約為2.3 GPa。

　　圖片5：Mo-La2O3有序結(jié)合界面結(jié)構(gòu)以及第一性原理計(jì)算結(jié)果，證明有序界面是化學(xué)鍵結(jié)合且晶面連續(xù)

　　圖片來源：《科學(xué)》雜志

　　06武漢理工大學(xué)開發(fā)出提升儲能電池安全性能的石墨烯集流體的技術(shù)

　　2024年8月5日，《自然-化學(xué)-工程》雜志報(bào)道了武漢理工大學(xué)何大平教授、麥立強(qiáng)教授聯(lián)合深圳大學(xué)楊金龍副教授研發(fā)出一種可大規(guī)模制備且具有快速熱響應(yīng)的非金屬石墨烯集流體，該集流體可有效調(diào)節(jié)傳熱并顯著提升電池的安全性。該集流體制備出的石墨烯箔材具有超高的導(dǎo)熱系數(shù)（超過1400 W·m-1 K-1），比Al箔和Cu箔高出約一個(gè)數(shù)量級。采用上述石墨烯電極材料組裝的軟包電池具有更快的散熱性能，能夠有效消除電池內(nèi)部的局部熱集中，可有效避免快速放熱導(dǎo)致的鋁熱反應(yīng)和析氫反應(yīng)等造成傳統(tǒng)電池組熱失控的重要誘因。

　　圖6：石墨烯箔的大規(guī)模制備

　　圖片來源：《自然-化學(xué)-工程》雜志

　　07斯坦福大學(xué)開發(fā)出可有效提高建筑防火性能的新型凝膠材料

　　2024年8月21日，據(jù)《先進(jìn)材料》報(bào)道，斯坦福大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新型凝膠材料，由纖維素生物聚合物和膠體二氧化硅顆粒之間相互交聯(lián)反應(yīng)制成，具有理想的粘彈性能，并且易于制造。研究表明，在火焰沖擊下，這種材料中的水分會迅速流失，纖維素鏈和二氧化硅顆粒之間相互作用，在水分蒸發(fā)后轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈叨嗫仔院蜔峤^緣性的二氧化硅氣凝膠涂層，成為堅(jiān)固的可阻擋火焰的物理屏障。與現(xiàn)有的凝膠產(chǎn)品相比，阻隔性能提高了五倍以上。這種凝膠在儲存過程中非常穩(wěn)定，可以用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備輕松噴涂，并能很好地附著在各種表面上。凝膠由無毒成分制成，能輕易被土壤微生物分解，對人類和環(huán)境都是安全的。

　　圖7：水凝膠在受熱后會無縫過渡到堅(jiān)固的氣凝膠防護(hù)罩示意圖

　　圖片來源：《先進(jìn)材料》雜志

　　08中國五礦集團(tuán)開發(fā)出純度達(dá)到99.99995%以上的超高純石墨產(chǎn)品

　　2024年9月3日，新華網(wǎng)報(bào)道了中國五礦集團(tuán)牽頭攻克了石墨高溫純化關(guān)鍵技術(shù)，成功開發(fā)出純度達(dá)到99.99995%以上的超高純石墨產(chǎn)品。中國五礦集團(tuán)石墨科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合業(yè)內(nèi)裝備制造領(lǐng)先企業(yè)自主研制開發(fā)連續(xù)式石墨純化工藝及裝備，集成物理化學(xué)提純、低溫高溫連續(xù)提純、超高真空提純等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)石墨產(chǎn)品的梯次提純，將石墨純度從95%提升到99.99995%以上，并保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，標(biāo)志著我國超高純石墨產(chǎn)品達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　圖8：超高純石墨

　　圖片來源：中國五礦

　　09中國建筑材料聯(lián)合會首次集中發(fā)布六項(xiàng)突破性新技術(shù)新產(chǎn)品

　　2024年11月17日，央視《朝聞天下》對中國建筑材料聯(lián)合會首次舉行“宜業(yè)尚品”突破性新技術(shù)新產(chǎn)品發(fā)布會，面向行業(yè)集中發(fā)布六項(xiàng)重大突破性新技術(shù)新產(chǎn)品進(jìn)行了專題報(bào)道。東南大學(xué)發(fā)布了世界首創(chuàng)的水泥氣凝膠，首次利用水泥作為原材料，通過仿生墨魚骨結(jié)構(gòu)，制備出A級防火、輕質(zhì)高強(qiáng)、超疏水的低成本水泥氣凝膠；武漢理工大學(xué)發(fā)布了世界首創(chuàng)碳礦化多功能無機(jī)涂層材料，該產(chǎn)品制備過程低碳，使用過程可吸碳固碳，并具有抗菌自清潔功能；北京金隅新型建材產(chǎn)業(yè)化集團(tuán)有限公司發(fā)布了世界領(lǐng)先的折疊式組合建筑，發(fā)布了一鍵伸展、設(shè)施完備、綠色節(jié)能、舒適環(huán)保、2小時(shí)后可入住的具有完整建筑元素的“平急兩用”折疊建筑；中國建材裝備集團(tuán)有限公司牽頭發(fā)布了全球首套水泥全氧燃燒耦合碳捕集技術(shù)，2024年建成了當(dāng)前水泥領(lǐng)域全球首條、規(guī)模最大的年捕集20萬噸二氧化碳生產(chǎn)線；安徽海螺集團(tuán)有限責(zé)任公司發(fā)布了全球首個(gè)水泥行業(yè)零外購電示范工廠，首創(chuàng)零外購電、全綠電、負(fù)荷平衡調(diào)度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了綠色電力的高效穩(wěn)定利用；蒙娜麗莎集團(tuán)股份有限公司發(fā)布了全球首條陶瓷工業(yè)氨氫零碳燃燒技術(shù)示范線，實(shí)現(xiàn)氨氫清潔能源零碳燃燒技術(shù)在建筑陶瓷工業(yè)化生產(chǎn)線的首次應(yīng)用。

　　圖9：“宜業(yè)尚品”突破性新技術(shù)新產(chǎn)品發(fā)布會

　　圖片來源：中國建筑材料聯(lián)合會

　　10凱盛科技集團(tuán)生產(chǎn)出世界首片8.6代OLED玻璃基板

　　2024年12月29日，中國新聞網(wǎng)報(bào)道了凱盛科技集團(tuán)下屬單位中建材玻璃新材料研究總院和蚌埠中光電自主研發(fā)生產(chǎn)的世界首片8.6代OLED玻璃基板產(chǎn)品在安徽蚌埠成功下線。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)出成套核心技術(shù)裝備，生產(chǎn)出世界首片具有完全知識產(chǎn)權(quán)的8.6代OLED超薄浮法玻璃基板，對引領(lǐng)新型顯示產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

　　圖10：世界首片8.6代OLED玻璃基板產(chǎn)品成功下線

　　圖片來源：中研院、蚌埠中光電

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