1、陶瓷大板/巖板的發(fā)展概況與現(xiàn)狀
2004年2月意大利Lamina公司下線史上第一塊陶瓷大板（意大利語La lastra ceramic .piu grande e leggera mai vista prima-英文The largest and thinnest ceramic slab ever seen）——未曾見過的最大最薄的陶瓷板。產品尺寸3000×1000×3（mm），采用16000噸無模壓機成形、滾筒印刷彩飾、高速攪拌磨（后來改造拆除改為連續(xù)球磨機）制備泥漿。
廣東蒙娜麗莎集團股份有限公司于2007年4月生產出中國第一片陶瓷薄板，產品尺寸900×1800×5.5(mm)，宣告了具有中國自主技術的陶瓷大板實現(xiàn)規(guī)模化量產。
早期的陶瓷大板突出了大和薄，引導了全球性的陶瓷薄型化。減薄，為資源節(jié)約、綠色環(huán)保、節(jié)能減排指明了方向；首部陶瓷大板產品標準GB/T 23266-2009 《陶瓷板》，定義注明了陶瓷板厚度不大于6mm、面積不小于1.62㎡，突顯了求大限厚的導向意圖。
隨著陶瓷生產技術的突破性進步和大板的國內外市場開拓、應用創(chuàng)新、推廣，陶瓷大板的花色品種、規(guī)格尺寸、厚度不斷豐富多樣化，尤其是厚板的發(fā)展，開拓了應用新領域，開辟了新的市場，促進了陶瓷大板/巖板近幾年全球爆發(fā)上線。
據(jù)《陶城報》不完全調查統(tǒng)計，目前全球已建成生產1200X2400(mm)以上規(guī)格的巖板生產線大約有90條左右，主要分布在意大利、西班牙、中國、印度、印尼、美國、巴西、土耳其、阿聯(lián)酋、伊朗等國家，其中意大利有超過30條，西班牙大約有13條，中國有21條，印度有17條，四個國家占據(jù)全球巖板90%以上產能。
除此以外，全球還有多條生產線在建設或計劃建設中，其中中國擬建或在建的巖板線數(shù)量超過13條，如果所有項目順利進行，預計2020年中國將達到34條、全球的巖板生產線數(shù)量將超過100條，產能爆發(fā)增長。
陶瓷磚衍生了陶瓷板Ceramic Slabs，這個“陶瓷磚的新生兒”，眼看進入了青春期，但至今全世界還沒有給個規(guī)范的名分。目前國內外陶瓷大板（主要為瓷質大板Porcelain slabs）均參照陶瓷磚標準ISO13006 Annex G Group B1a、EN14411 Annex G Group B1a、GB/T4100附錄G干壓陶瓷磚E≤0.5% BIa類進行質量控制，但ISO 13006、EN14411、GB/T4100現(xiàn)行標準都沒有涉及陶瓷板；關于斷裂模數(shù)的要求，ISO、 EN、 GB三標準都標注了不適用于破壞強度≥3000N的磚；GB/T4100-2015《陶瓷磚》相對于ISO13006 《Ceramic tiles》標準，增加了對干壓陶瓷磚厚度的限定； GB/T 23266-2009 《陶瓷板》標準追求大而薄，沒有考慮薄板向厚板發(fā)展，目前也沒有獲得陶瓷大板/巖板的廣泛認同和采用。大、厚、薄的陶瓷板/巖板，挑戰(zhàn)了現(xiàn)有陶瓷標準。亟需通過標準規(guī)范、科學定義、系統(tǒng)分類、規(guī)定性能要求，以促進其健康有序發(fā)展。
2、陶瓷大板/巖板名稱的由來與中國取名文化
中國目前陶瓷大板、巖板兩種名稱混用，更多使用巖板，據(jù)《華夏陶瓷網》信息，“巖板”這個詞最早出現(xiàn)于西班牙某公司在北京舉辦的首場超薄巖板品鑒會，英文名為Sintered Stone。巖石（Rock，別稱石頭Stone，地質學術語）：由各種不同的地質作用所產生的天然固態(tài)礦物集合體，是構成地殼和上地幔的物質基礎。
按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質巖。Stone一般字典譯為石頭，牛津字典中還有“巖石”之意。將Sintered Stone翻譯為 “巖板”，不知原創(chuàng)者是否經歷過這樣的心路歷程，已無從考證。
中國的命名、取名具有悠久的文化，孔子曰：“名正則言順”，名正是金，好名遠揚。有其名則有其言則有其事（實）。古代賢哲尹文子說過：形以定名，名以定事，事以驗名。這就是說，觀察辨別事物、人物，必先定名而后才可以成事，而事物的發(fā)展及成敗得失又可以驗其名。古代還有一句名言：有其名必有其實，名為實之寶也。意思是：符號一定代表了某一事物，有事物就必定會產生代表它的符號即名字；反過來，以符號或名字也可以了解該事物的內容及特征，即所謂“名附于實則見其義”。
在自然科學領域，隨著科學的發(fā)展和人類認知的深入，已經形成了科學的、系統(tǒng)的、規(guī)范的學科專業(yè)的術語、定義、命名、分類等，如地質學的巖石、材料科學的無機非金屬材料、陶瓷材料、陶瓷磚、水泥、玻璃等等。遵守這些約定俗成的定義、命名、分類也是“名正則言順”、 “名附于實則見其義”之初心和本意。
“巖板”作為商品名稱或是某種特定用途的產品，如同自己的的孩子，取名自由，尤其是，隨著科學技術的的發(fā)展，數(shù)字化設計裝飾技術的應用，陶瓷磚/板的仿真效果日趨逼真，仿石材、仿木材、仿布、仿金屬、仿皮革、仿水泥、仿水磨石，尤其是仿石，仿各種巖石、洞石、玉石，名貴大理石、花崗巖等等，花色品種琳瑯滿目，產品名稱新穎奇特，創(chuàng)意無窮。返璞歸真，親近自然，成為主流發(fā)展趨勢，這或許是鐘愛“巖板”的情結。但是建議最好保留自家本色，保持血統(tǒng)，是“瓷”不入“巖”家，如大理石“瓷”磚、全通體“瓷”拋磚、“瓷質“大板等名稱，反映了產品本質，體現(xiàn)了風格文化，取名也可以在陶瓷的范疇下細分奇石寶玉、名貴木材、金銀銅鐵、象牙珍珠…等等不同花色品種。
3、陶瓷磚/板相關標準現(xiàn)狀和建議
現(xiàn)行標準、正規(guī)出版物陶瓷磚一般定義為：由粘土或其他無機非金屬原料，經成型、燒結等工藝處理，用于裝飾與保護建筑物、構筑物墻面及地面的板狀或塊狀陶瓷制品。GB/T 23266-2009 《陶瓷板》最早定義陶瓷板為：由粘土和其他無機非金屬材料，經成形、高溫燒成等生產工藝制成的板狀陶瓷制品。GB/T 9195-2011《陶瓷磚和衛(wèi)生陶瓷分類及術語》，對陶瓷板的定義與GB/T 23266-2009相同，同時多處出現(xiàn)磚（板）合一的定義或描述。ISO13006 《Ceramic tiles》陶瓷磚定義中使用了“thin slab薄板”，對于傳統(tǒng)陶瓷制品，以前主要是日用的碗碟瓶罐容器、花瓶等陳列藝術制品等，相對而言“薄板thin slab”是陶瓷磚的典型外觀特征，但沒有想到thin slab會做到現(xiàn)在這么大、這么薄、這么厚，陶瓷磚tile和板slab出現(xiàn)了界定的空間和需求，但從生產用原材料、工藝過程、材料范疇來說，陶瓷大板/巖板就是“放大的陶瓷磚”。
目前意大利、西班牙等各國陶瓷界普遍使用“陶瓷板Ceramic Slabs”稱謂。
國際上陶瓷磚標準一直按干壓、擠壓兩種成形方法和不同吸水率作為分類基本原則，各類別不預先假設產品用途，但定義陶瓷磚用于裝飾與保護建筑物、構筑物墻面及地面（ISO13006陶瓷磚定義：通常用作墻地面覆蓋物）。陶瓷大板/巖板、厚磚由于規(guī)格尺寸、性能指標發(fā)生變化，建議對現(xiàn)行陶瓷磚相關標準，進行修訂擴展，以覆蓋用于墻地面的大、厚、薄陶瓷產品;陶瓷大板/巖板由于用途的跨界突破，性能指標發(fā)生較大變化，更加強調了力學性能要求，可以按照產品用途等方法進行分類，根據(jù)不同用途的客觀需求，制訂產品的標準體系。
據(jù)了解，國際標準化組織ISO TC189 WG 1工作組正在就包括基于尺寸定義的相關主題開展工作，受COVID-19 疫情影響，原定于7月份的ISO會議指望推遲到11月。去年3月發(fā)布的EN ISO 10545-4:2019（陶瓷磚試驗方法 第4部分:斷裂模數(shù)和破壞強度的測定），已結合大尺寸和厚產品進行了修訂。國內《陶瓷巖板》、《巖板產品規(guī)范》兩項團體標準已立項啟動工作。陶瓷大板/巖板標準是行業(yè)的共同期待，如何在現(xiàn)有陶瓷磚標準基礎上，創(chuàng)新標準體系和檢測方法，補充、擴展、完善相關內容，這對于標準制訂者將面臨挑戰(zhàn)。
4、瓷質磚/板的化學組成、顯微結構與力學性能的關系
瓷質磚、板的配方相近或相同，其化學組成范圍為：SiO2 64∽74%；Al2O316∽23%；CaO+MgO 2∽4%； K2O+Na2O 4∽6% ；Fe2O3+ TiO2＜2% 。早期的瓷質磚燒成溫度較高1240-1260°C，隨著低溫快燒技術的發(fā)展，燒成溫度國內外普遍降低為1200°C上下，因此這里列舉的化學組成范圍較寬。據(jù)有關研究結果，瓷質磚的顯微結構受化學組成影響，體積密度范圍為：2.32∽2.4g/cm3；氣孔率為7∽12%；相組成為：莫來石8∽17%、石英15∽30%、玻璃相52∽70%（同上，列舉的范圍較寬）。瓷質磚/板重要的力學性能為斷裂模數(shù)（又稱抗折強度、抗彎強度、彎曲強度）和破壞強度，不同化學組成產品的吸水率（＜0.5%）和體積密度（2.32∽2.4g/cm3）沒有顯著差別，但由于化學組成、燒結程度不同，造成產品的相（晶相、玻璃相、氣相）組成不同，導致斷裂模數(shù)高的可達到60∽85 MPa，低的只有35 MPa左右，也就是說不同配方和燒結程度的差異可以使斷裂模數(shù)相差一倍左右。破壞強度與斷裂模數(shù)、厚度三者關系為：S=2 R h²/3（S——破壞強度，R——斷裂模數(shù)，h——試驗后沿斷裂邊測得的試樣斷裂面的最小厚度）。
關系式表明，產品破壞強度與斷裂模數(shù)成正比、與厚度的二次方成正比。因此如果常規(guī)瓷質磚/板產品厚度10mm，假設斷裂模數(shù)為42 MPa，則破壞強度為2800N；理論上講，5mm厚的薄磚/板（假設斷裂模數(shù)也是42 MPa），則厚度減少一半破壞強度只有四分之一700N；而 20mm厚的磚/板,厚度增加一倍破壞強度可提高四倍11200N。這或許是認為“巖板不同于陶瓷大板”的另一原因。
研究還表明，瓷質磚的機械性能取決于燒結程度，體積密度越高，斷裂模數(shù)和彈性模數(shù)也高，氧化鋁含量和燒成后莫來石含量、彈性模數(shù)成正比。
綜上，不同配方化學組成、不同工藝參數(shù)對顯微結構的影響進而導致力學性能差異懸殊，厚度對產品破壞強度的影響是二次方關系。瓷質磚/板生產用原材料、配方化學組成范圍、工藝過程、材料范疇相同，瓷質大板就是“放大的瓷質磚”。
5、幾點思考
5.1關于陶瓷大板/巖板的稱謂、厚薄、大小問題
中國是著名的陶瓷古國，瓷器是中國古代重要創(chuàng)造發(fā)明之一，陶瓷文化的傳承和人們對陶瓷的喜愛，是中華民族的傳統(tǒng)，不要讓陶瓷改了名變了味。一種商品在全球遍地開花以后，名稱只是代表一定事物的符號，這種符號也具有包裝功能，但是名稱符號不能偏離約定俗成的基本概念。陶瓷大板/巖板的厚薄主要取決于性能滿足和用途需要。用做低荷載的飾面材料，減薄，節(jié)約資源、綠色環(huán)保、節(jié)能減排是永恒的發(fā)展方向；高荷載的應用，根據(jù)使用場所荷載大小，設計適合厚度，才是經濟合理的。做太厚，增加成本，性能過剩也是一種浪費，應引導轉變厚實感的傳統(tǒng)消費觀念；同時應避免“強度不夠厚度來湊”，要通過改進配方及工藝制度，提高產品力學性能。多大尺寸為磚，多小尺寸可以稱為板，這不是科學的概念，需要通過標準進行定義、界定。多少場合真正需要3-4米的大板? 盲目“做大比大，大裁小用”，值得反思！笨重本來就是一個不利的因素，人為制造“大、笨、重”，給生產、搬運、包裝、運輸、加工、安裝施工增加多少成本、麻煩和困難？! 當生產工藝技術裝備解決以后，做“大”已經不是什么大不了的事情的時候，“大”已經不能體現(xiàn)產品水平，不能代表企業(yè)水平!
5.2關于陶瓷大板/巖板市場的看法
陶瓷大板/巖板并沒有創(chuàng)造新市場，完全是一種替代市場，替代天然石材、人造石材、陶瓷磚、木材、金屬、壁紙、涂料等等，不同材料之間互為替代，互相競爭，永不停息。有些市場預測過于樂觀，認為無所不能替代，有很大市場空間。誰替代誰，替代能否實現(xiàn)，最終由消費者說了算！陶瓷大板/巖板的發(fā)展是曲折的，10多年的市場培育、開拓歷程，改變了人們“一招鮮吃遍天”的常理期望，市場是煲出來、熬出來的，不是炒、更不是爆炒出來的!陶瓷大板/巖板應用于櫥柜、桌臺、家具等領域，已經與陶瓷磚市場沒有關系，是新的渠道，新的市場，如同織布廠看到時裝的高價想生產經營服裝、木材加工廠想生產經營家具，是否延伸產業(yè)鏈跨業(yè)經營、如何跨界合作、是賣材料還是賣產品，企業(yè)家心知肚明!沒有品牌和渠道支撐的生產企業(yè)，應該冷靜對待大板熱!
5.3陶瓷大板/巖板的的發(fā)展思路
陶瓷材料的優(yōu)異性能，材質“硬”帶“脆性”的特點，冷加工難，使用與加工對材料力學性能的要求是一對固有矛盾。應該揚長避短，轉變觀念，創(chuàng)新思路：生產以滿足應用需要為目的，探索推進標準化、定制化生產；加強坯體在線裁切加工工藝技術裝備研究開發(fā)，推進“設計前移，量體裁坯”，減少燒成品冷加工量，生產免加工、少加工產品；根據(jù)不同用途產品的力學性能需要，設計配方和厚度，預測產品強度，滿足使用要求，以設計和技術引領，促進陶瓷大板/巖板的綠色發(fā)展。
