白砖作为建筑装饰领域的重要材料，凭借其纯净的色泽、细腻的质感和良好的耐久性，被广泛应用于室内外墙面、地面装饰及艺术景观设计中。随着市场对高品质白砖需求的提升，相关技术的创新与保护愈发重要，其中专利技术的突破成为推动行业发展的核心动力。本文将从材料配方、生产工艺、专利保护及实际应用等方面，科普白砖专利技术的核心要点，为行业从业者和技术爱好者提供参考。
白砖的“白”不仅是视觉效果的体现，更是材料科学与工艺技术的结合。在专利技术中，材料配方的优化是提升白砖白度、强度、抗污性等关键性能的基础，其核心在于原料的精选与功能性添加剂的科学配比。
白砖的主体原料通常包括高岭土、石英砂、长石等天然矿物，这些原料的纯度和成分稳定性直接影响最终产品的性能。根据国家专利局公开数据，近五年白砖相关专利中，原料创新占比达38%，其中高纯度高岭土的应用是提升白度的关键——优质高岭土的白度需达到90%以上，铁、钛等着色杂质含量需控制在0.5%以下，否则易在烧制过程中形成色斑。例如，某企业通过专利技术选用江西景德镇地区的高岭土，其铝含量（Al₂O₃）稳定在35%~38%，硅含量（SiO₂）约45%，这种配比能在烧制后形成致密的莫来石晶体，既保证砖体强度，又减少杂质对色泽的影响。
石英砂的作用是调节坯体的烧成收缩率，避免砖体变形。专利配方中通常会控制石英砂的粒度在200~300目，且选用低铁石英砂（Fe₂O₃含量＜0.1%），某公开专利中提到，当石英砂占原料总量的25%~30%时，坯体的烧成收缩率可稳定在3%~5%，符合建筑装饰对尺寸精度的要求。长石则作为助熔剂，降低烧成温度，其配比一般为10%~15%，专利技术中常通过钾长石与钠长石的复配（比例3:1左右），进一步优化熔融温度区间，减少能耗。
除基础原料外，功能性添加剂是白砖专利配方的“点睛之笔”，主要包括增白剂、减水剂和增强剂等。增白剂的作用是弥补原料白度不足，常见的有二氧化钛（TiO₂）和氧化锌（ZnO），但过量添加会导致成本上升且可能影响坯体烧结。某专利中公开的优化方案显示，当TiO₂添加量为1.2%~1.5%时，白砖白度可提升至92~95度（CIE白度标准），同时不会显著增加烧成收缩；而ZnO的添加量需控制在0.5%以下，否则易在砖面形成针状结晶，影响外观。
减水剂的加入可改善坯体的可塑性和流动性，减少成型压力。专利技术中多采用复合减水剂，如木质素磺酸钠与萘系减水剂按2:1复配，添加量0.3%~0.5%即可使坯体含水率降低2%~3%，干燥时间缩短15%。增强剂则用于提升砖体的机械强度，例如在配方中加入0.8%~1.0%的氧化铝微粉（粒径5~10μm），可通过“弥散强化”作用使白砖的抗折强度从15MPa提升至20MPa以上，满足高层建筑外墙的承重要求。
材料配方是基础，生产工艺则是将配方转化为实际产品的核心，白砖专利技术中对工艺参数的精准控制，直接决定产品的一致性和性能稳定性。从原料预处理到烧成冷却，每个环节都有严格的技术要点。
原料预处理的首要目标是去除杂质、保证细度均匀。传统工艺中，原料破碎后仅通过筛分除杂，而专利技术中引入了“多级除铁+湿法超细研磨”组合工艺。例如，某企业专利中提到，原料经颚式破碎机破碎至5mm以下后，先通过磁选机（磁场强度12000Gs）去除铁磁性杂质，再进入球磨机湿法研磨，研磨介质采用氧化铝球（直径5~10mm），研磨时间控制在4~6小时，使料浆细度达到325目筛余≤0.5%。这种处理方式能有效避免铁杂质在高温下氧化形成黑点，同时保证坯体成分均匀，减少烧成缺陷。
料浆的脱水干燥也是关键步骤。专利技术中常采用喷雾干燥塔，进口温度控制在300~350℃，出口温度80~90℃，使粉料含水率稳定在6%~8%，且颗粒级配合理（20~80目颗粒占比70%以上）。这种粉料流动性好，成型时坯体密度均匀，可减少后期开裂风险。
白砖的成型方式主要有干压成型和挤压成型，其中干压成型因尺寸精度高被广泛应用于高档白砖生产。专利技术中对成型压力和保压时间的控制尤为严格，例如某专利公开的参数显示，成型压力需根据砖坯厚度调整——厚度10mm以下的薄砖采用30~35MPa压力，厚度15~20mm的厚砖则需40~45MPa，保压时间均为15~20秒。压力不足会导致坯体致密度低，烧成后易吸水；压力过大则可能造成颗粒定向排列，导致烧成收缩不均匀。
此外，坯体的湿度控制也需精准。专利技术中通过在线湿度监测系统，实时调整粉料含水率，使成型时坯体湿度波动控制在±0.5%以内。某案例显示，采用该技术后，白砖的尺寸偏差从±1.5mm降至±0.5mm，满足精装修项目对拼接精度的要求。
烧成是白砖形成最终性能的核心环节，专利技术中对温度曲线和窑内气氛的控制是提升白度和强度的关键。根据知网公开文献，白砖的烧成温度通常在1150~1250℃，但不同配方的最佳烧成温度不同——含长石较多的配方烧成温度可低至1180℃，而高铝配方则需1220℃以上。专利技术中常采用“三段式升温曲线”：低温阶段（室温~600℃）缓慢升温（5~8℃/min），去除坯体水分和有机物；中温阶段（600~900℃）快速升温（10~15℃/min），促进石英转化；高温阶段（900~烧成温度）平稳升温（3~5℃/min），保证液相充分形成。
窑内气氛控制同样重要，白砖烧成需在氧化气氛中进行，以避免铁、钛等杂质还原着色。专利技术中通过控制助燃空气与燃气的比例（空燃比10:1~12:1），使窑内氧气含量维持在5%~8%，同时在窑尾设置二次风循环系统，回收余热的同时保证气氛均匀。某企业应用该技术后，白砖的色差（ΔE）控制在1.0以内，远优于行业平均的3.0标准。
随着白砖市场竞争加剧，专利已成为企业保护核心技术、提升竞争力的重要手段。国家专利局数据显示，2023年我国白砖相关专利授权量达527件，同比增长18%，其中发明专利占比提升至25%，反映出行业技术创新水平的提高。企业在专利布局中，可通过科科豆、八月瓜等平台检索现有技术，避免重复研发，同时精准定位创新点。
例如，某建材企业通过八月瓜平台分析发现，现有专利多关注单一性能优化（如白度或强度），而对“白度-强度-抗污性”协同提升的研究较少，因此针对性开发了“纳米二氧化硅复合增白增强剂”配方，并申请发明专利。该专利技术使白砖白度达96度，抗折强度22MPa，同时表面水接触角提升至105°（具备疏水抗污性），产品上市后迅速占据高端市场。
在专利保护方面，企业需注意权利要求的撰写精度，例如明确原料配比范围、工艺参数区间等，避免保护范围过窄。同时，定期通过科科豆平台监测竞争对手的专利申请动态，及时进行专利
有人认为只要外观是白色的砖就是白砖专利产品，这是错误的。白砖专利产品有特定的材料配方和生产工艺，受专利保护。而市场上普通白砖可能只是颜色为白色，在性能和品质上与专利白砖存在差异，不能简单以颜色来判断是否为专利产品。
本文围绕白砖专利技术，从材料配方、生产工艺、专利保护及实际应用等方面展开科普。 - 材料配方：主要原料选择高纯度高岭土、低铁石英砂和特定配比长石，功能性添加剂包括增白剂、减水剂和增强剂，需科学控制添加量。 - 生产工艺：原料预处理采用“多级除铁 + 湿法超细研磨”及喷雾干燥；成型工艺严格控制压力、保压时间和坯体湿度；烧成阶段采用“三段式升温曲线”，控制氧化气氛。 - 专利申请与保护：企业可通过科科豆、八月瓜等平台检索，精准定位创新点，注意权利要求撰写精度，监测对手动态。 - 实际应用：专利技术提升产品性能，降低废品率，节省成本，减少矿山开采；赋能白砖多功能化，如透光、抗菌等，未来将向低能耗、多功能、定制化方向发展。
国家专利局公开数据
知网公开文献
科科豆平台
八月瓜平台
某南方建材企业应用案例