基础材料强国制造技术路线 建筑材料卷

本书调研、总结了建筑行业技术发展现实情况和未来趋势，聚焦提高劳动生产率、有效控制能源消耗和环境影响，抓住重点产品和典型流程，重点讲清关键技术，其中哪些是必须用的技术，哪些是需要加快研发的技术，哪些是需要积极关注的技术，并对每一类技术进行了可靠度和保障性评估。本书以科学研究成果落地为目的，为建材行业、企业面向2035目标，淘汰落后产能、推动技术创新提供了科学的、可行的指导。

“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目《基础材料强国制造技术路线 建筑材料卷》立足建筑材料先进基础材料 2035年发展目标，从精品制造、绿色制造和智能制造三个方面阐述实现发展目标的技术路线，总结梳理了建材行业推荐应用的技术、需要加快研发的关键技术和需要关注的前瞻技术。本书分为三个部分。“精品制造”部分主要介绍了先进水泥基材料、先进玻璃材料、先进陶瓷材料、高性能纤维及其先进复合材料、绿色建材产品的需求分析、发展战略和关键技术。“绿色制造”部分主要介绍了水泥、玻璃、建筑卫生陶瓷的技术流程、资源综合利用、能耗及排放特征，以及节能、环保的关键技术。“智能制造”部分主要介绍了建筑材料制造智能化现状与需求，智能装备、智能系统、工业专用软件、新一代信息技术的应用，以及建材行业智能制造发展的关键技术。
本书可供建筑材料行业技术决策、技术管理人员参考。

无

第1篇 精品制造
第1章 我国建材工业发展现状 003
1.1 我国建材工业发展规模 004
1.2 我国建材工业面临的主要问题 005
1.3 我国建材工业在先进基础材料领域取得的成绩 007

第2章 建材先进基础材料的种类及范围 009
2.1 建材工业中与先进基础材料相关的发展布局 010
2.2 本书对建材先进基础材料的定位及范围 011
2.3 我国建材工业发展先进基础材料的意义 012

第3章 建材先进基础材料国内外发展现状和特点 013
3.1 先进水泥基材料 014
3.1.1 水工用硅酸盐水泥基材料 014
3.1.2 油气固井用硅酸盐水泥基材料 015
3.1.3 核电工程用硅酸盐水泥 017
3.1.4 海工用硅酸盐水泥基材料 018
3.2 先进玻璃材料 019
3.2.1 低辐射镀膜玻璃 019
3.2.2 电致变色智能玻璃 021
3.2.3复合防火玻璃 022
3.2.4 真空玻璃 023
3.2.5 信息显示用玻璃 024
3.3 先进陶瓷材料 033
3.3.1 氮化硅陶瓷轴承球 033
3.3.2 长寿命均质高强韧陶瓷绝缘子 035
3.3.3 高性能陶瓷膜材料 036
3.3.4 新型生物陶瓷 037
3.3.5 先进陶瓷关键原材料 038
3.4 高性能纤维及其先进复合材料 041
3.4.1 高性能纤维及织物 041
3.4.2 先进复合材料 044
3.5 绿色建材产品 046
3.5.1先进绝热材料 046
3.5.2 真空绝热板 047
3.5.3 环境功能材料 048
3.6 建材先进基础材料国内外产业发展特点 051

第4章 建材先进基础材料需求分析 055
4.1 先进水泥基材料 056
4.1.1 水工用硅酸盐水泥基材料 056
4.1.2 油气固井用硅酸盐水泥基材料 056
4.1.3 核电工程用硅酸盐水泥 056
4.1.4 海工用硅酸盐水泥基材料 056
4.2 先进玻璃材料 057
4.2.1 低辐射镀膜玻璃 057
4.2.2 电致变色智能玻璃 057
4.2.3 防火玻璃 057
4.2.4 真空玻璃 058
4.2.5 信息显示用玻璃 058
4.2.6 太阳能玻璃 059
4.2.7 高品质石英玻璃及高纯石英原料 060
4.3 先进陶瓷材料 061
4.3.1 氮化硅轴承球 061
4.3.2 长寿命均质高强韧陶瓷绝缘子 061
4.3.3 高性能陶瓷膜材料 061
4.3.4 新型生物陶瓷 062
4.3.5 先进陶瓷关键原材料 062
4.4 高性能纤维及先进复合材料 063
4.5 绿色建材产品 064
4.5.1先进绝热材料 064
4.5.2 新型环境功能材料 064
4.6 我国建材先进基础材料存在的问题 065

第5章 我国建材先进基础材料发展愿景 069
5.1 发展思路 070
5.2 基本原则 070
5.3 战略目标 071
5.4 重点发展任务 076
5.4.1 先进水泥基材料 076
5.4.2 先进玻璃材料 077
5.4.3 先进陶瓷材料 080
5.4.4 高性能纤维及其先进复合材料 082
5.4.5 绿色建材产品 083
5.5 实施路径 086
5.6 政策建议 088


第2篇 绿色制造
第1章 建材行业总体概况 093
1.1 我国建材工业发展概况 094
1.2 建材工业能源依赖属性 101
1.3 建材工业资源能源利用效率 103
1.4 建材工业典型行业结构调整现状 104
1.4.1 水泥工业 106
1.4.2 浮法玻璃工业 109
1.4.3 建筑卫生陶瓷行业 114
1.5 我国建材工业面临的主要问题 115

第2章 建材工业绿色制造发展现状 117
2.1 绿色制造的概念和内涵 118
2.2 建材行业绿色制造发展概况 119
2.3 建材行业在绿色制造领域取得的成绩 123
2.4 国内外建材企业实施绿色制造案例 127
2.4.1 拉法基豪瑞可持续发展解决方案127
2.4.2 海螺集团节能环保绿色低碳发展 128
2.4.3 东台中玻绿色产品开发 133
2.4.4 蒙娜丽莎集团超低排放 133

第3章 水泥工业绿色制造技术研发及应用 135
3.1 新型干法水泥生产工艺流程 136
3.2 水泥行业资源能源和污染物排放情况 136
3.2.1 国内外水泥工业能源消耗水平 136
3.2.2 国内水泥工业资源消耗水平 139
3.2.3 水泥工业污染物排放水平 139
3.2.4 水泥工业碳排放水平 141
3.3 水泥行业绿色制造技术及应用 144
3.3.1 水泥窑协同处置及原燃料替代技术 144
3.3.2 能源节约技术 149
3.3.3 污染减排技术 152
3.3.4 水泥绿色制造标准现状 155
3.4 水泥工业绿色制造发展差距与趋势 157
3.4.1 水泥工业绿色制造技术存在的问题 157
3.4.2 水泥工业绿色制造发展趋势 157
3.4.3 水泥绿色制造发展建议 158

第4章 玻璃工业绿色制造技术研发及应用 159
4.1 浮法玻璃生产主要流程 160
4.2 浮法玻璃行业资源能源和污染物排放情况 161
4.2.1 能源消耗 161
4.2.2 原料、燃料消耗水平 162
4.2.3 生产废气排放与控制水平 163
4.2.4 资源循环利用和再生利用情况 165
4.3 浮法玻璃绿色制造主要技术应用情况 165
4.4 平板玻璃行业绿色制造相关政策和标准体系 167
4.5 玻璃工业绿色制造存在的主要问题 168

第5章 建筑卫生陶瓷工业绿色制造技术研发及应用 169
5.1 建筑卫生陶瓷主要产品的生产技术流程 170
5.2 建筑卫生陶瓷行业的资源消耗和污染物排放 172
5.3 建筑卫生陶瓷行业绿色制造技术水平 173
5.3.1 陶瓷行业能耗限额和排放限额 173
5.3.2 开发利用红土类原料 177
5.3.3 节水、节省资源、节能及新功能产品的研究开发 178
5.3.4 高效、节能、节水技术装备的研究开发 179
5.3.5 清洁生产与管理 181
5.4 建筑卫生陶瓷主要产品绿色制造技术存在的问题 182
5.4.1 自然资源合理利用方面 182
5.4.2 干法工艺技术与装备方面 183
5.4.3 陶瓷行业自动化和标准化方面 183
5.4.4 污染产生与处理方面 184
5.5 建筑卫生陶瓷行业的发展趋势和发展需求 185
5.5.1建筑陶瓷的发展趋势 185
5.5.2 卫生陶瓷的发展趋势 187
5.6 我国建筑卫生陶瓷产品绿色制造的可行方案及指标 188

第6章 建材行业绿色制造关键技术 191
6.1 水泥行业绿色制造关键技术 192
6.1.1 推荐应用的技术 192
6.1.2 加快工业化研发的关键技术 192
6.1.3 积极关注的关键技术 193
6.2 浮法玻璃行业绿色制造关键技术 193
6.2.1 推荐应用的技术 193
6.2.2 加快工业化研发的关键技术 194
6.2.3 积极关注的关键技术 194
6.3 建筑卫生陶瓷行业绿色制造关键技术 195
6.3.1 推荐应用的技术 195
6.3.2 加快工业化研发的关键技术 196
6.3.3 积极关注的关键技术 197

第7章 建材工业典型行业绿色制造发展路线图及 2035年发展愿景 199
7.1 建材行业绿色制造发展总体目标 200
7.2 2035年我国水泥行业绿色制造技术路线图 200
7.3 2035年我国平板玻璃行业绿色制造技术路线图 201
7.4 2035年我国建筑卫生陶瓷行业绿色制造技术路线图 202
7.5 水泥行业绿色制造技术 2035年发展愿景 202
7.6 浮法玻璃行业绿色制造技术 2035年发展愿景 204
7.7 建筑卫生陶瓷绿色制造 2035年发展愿景 205
7.8 建材行业发展绿色制造的建议 207


第3篇智能制造
第1章建材行业智能制造发展现状与智能化需求 211
1.1 建材行业智能制造总体发展情况 212
1.1.1 建材行业智能制造总体发展水平 212
1.1.2 建材行业智能制造基本情况 212
1.1.3建材行业智能制造关键技术应用现状 216
1.1.4 建材行业智能化需求 222
1.2 建材主要领域智能制造发展现状及智能化需求 222
1.2.1 水泥行业智能制造发展现状与智能化需求 222
1.2.2 玻璃行业智能制造发展现状与智能化需求 225
1.2.3 建筑卫生陶瓷行业智能制造发展现状与智能化需求 227

第2章 2035年建材行业智能制造目标 231
2.1 指导思想 232
2.2 基本原则 232
2.3 建材行业发展目标 232
2.4 到 2025年建材重点行业智能制造目标 233
2.4.1 水泥目标 233
2.4.2 玻璃目标 234
2.4.3 陶瓷目标 234
2.5 到 2035年建材重点行业智能制造目标 234
2.5.1 水泥目标 234
2.5.2 玻璃目标 235
2.5.3 陶瓷目标 235

第3章 建材行业智能制造急需突破的技术 237
3.1 智能装备 238
3.1.1 推荐应用的技术 238
3.1.2 需要加快工业化研发的技术 238
3.1.3需要关注的前瞻技术 239
3.2 智能系统 239
3.2.1 推荐应用的技术 239
3.2.2 需要加快工业化研发的技术 240
3.2.3 需要关注的前瞻技术 241
3.3 工业专用软件 241
3.3.1 推荐应用的技术 242
3.3.2 需要加快工业化研发的技术 242
3.3.3 需要关注的前瞻技术 242
3.4 新一代信息技术 243
3.4.1 推荐应用的技术 243
3.4.2 需要加快工业化研发的技术 244
3.4.3 需要关注的前瞻技术 245

第4章 2035年重点发展领域及技术发展路线图 247
4.1 水泥行业智能制造重点任务 248
4.1.1 任务一：建设智慧矿山 248
4.1.2 任务二：发展在线智能质量检测 248
4.1.3 任务三：实现智能控制 248
4.1.4 任务四：建立智能物流系统 249
4.1.5 任务五：实现设备智能运维 249
4.1.6 任务六：发展绿色制造新模式 249
4.1.7 任务七：共建产业新生态 250
4.1.8 任务八：建立全流程智能化生产线 250
4.1.9 任务九：完善水泥智能制造标准体系 250
4.2 玻璃行业智能制造重点任务 250
4.2.1 任务一：发展智能系统装备 250
4.2.2 任务二：发展智能控制系统 251
4.2.3 任务三：开发与应用工业机器人 251
4.2.4 任务四：发展生产制造执行系统 251
4.2.5 任务五：发展大规模个性化定制服务 253
4.2.6 任务六：实现一体化经营管理 253
4.2.7 任务七：开展仿真模拟与构建数字孪生系统 253
4.2.8 任务八：构建产业智能协同新生态 254
4.2.9 任务九：完善玻璃行业智能制造标准体系 254
4.3 建筑卫生陶瓷行业智能制造重点任务 254
4.3.1 任务一：全数字化生产线 254
4.3.2 任务二：智能仪表与在线检测 255
4.3.3 任务三：产销一体化系统 255
4.3.4 任务四：智能优化控制 256
4.3.5 任务五：数字化产品协同设计系统 256
4.3.6 任务六：供应链协同与优化 257
4.3.7 任务七：工业机器人 257
4.4 2035年水泥行业智能制造技术发展路线图 257
4.5 2035年玻璃行业智能制造技术发展路线图 259
4.6 2035年陶瓷行业智能制造技术发展路线图 259


参考文献 262