為了以全球視野謀劃和推動建材行業科技創新，了解、跟蹤、傳播全球最具創新性、突破性、前瞻性、影響力和發展潛力的科技進展和動態，踐行“宜業尚品、造福人類”的建材行業發展目標，中國建筑材料聯合會開展了“2023全球建材十大科技新聞”評選活動。以世界各國媒體、企業或組織在2023年1月1日~12月31日期間公開報道的原創新聞為征集范圍，新聞內容為報道全球建筑材料和無機非金屬材料在基礎理論研究、新材料、新工藝、新技術、節能減排、綠色低碳、重大工程應用等方面的原創性突破、創新性研究成果以及重大科技項目進展。經過前期多渠道廣泛征集、行業專家的初步篩選以及網絡公開投票，現公布評選活動最終結果。

1. 英國啟動零碳排放水泥工業規模性試驗項目

2月10日，據International Cement Review報道，英國零碳排放水泥項目（Cement 2 Zero）正式啟動，這是全球首個零碳排放水泥的工業規模性試驗項目。該項目對劍橋電氣水泥（Cambridge Electric Cement）的生產技術和商業應用方面展開研究，發明了一種利用回收廢鋼的電弧爐將建筑拆除廢料轉化為水泥的工藝，并生產出20噸零碳排放水泥。該項目旨在證明混凝土可以回收利用，經過破碎處理的建筑垃圾，在煉鋼副產品鋼渣的回收工藝流程（使用可再生能源的電弧爐）中作為一種助熔添加劑，與鋼渣高溫反應生成且快速冷卻后成為膠凝材料，從而替代波特蘭水泥熟料，再經混合研磨后制成零碳排放水泥。因此，Cambridge Electric Cement可以形成一個良性循環，不僅消除了鋼鐵生產過程中的大量廢渣排放，還節約了水泥生產所需的原材料。

圖片來源: Materials Processing Institute

2. 南開大學提出一種基于電化學的石灰石轉化生產消石灰和有價值碳質產物的方法

2月17日，iScience報道了南開大學研究團隊提出的一種基于電化學的石灰石（CaCO？）轉化生產消石灰（Ca(OH)？）和有價值碳質產物的方法。該方法利用中性水分解反應中析氧過程產生的氫離子（H？）與CaCO3反應生成鈣離子（Ca2？）及二氧化碳，Ca2？與體系中生成的氫氧根（OH-）結合形成Ca(OH)？，可直接用于水泥生產；其次，通過切換施加電壓，將體系中生成的二氧化碳原位轉化成有價值的碳質產物，如一氧化碳、甲烷、烯烴等，反應產物可以通過調換催化劑實現調控。該方法基于電化學法進行水泥生產，不排放二氧化碳，而是將石灰石中的碳元素轉化成有價值的碳質產物，可以用作燃料和化學品生產，以此來滿足水泥行業脫碳的現實需求。

圖片來源：iScience

3. 西班牙Pamesa集團和美國eCombustible公司合作推出首款用于陶瓷生產的商業化無碳氫基燃料

6月15日，西班牙陶瓷集團Pamesa宣布，他們與美國eCombustible公司合作開發了一種可用于商業化工業生產的無碳氫基燃料。這種新的無碳燃料，所使用的方法與綠氫非常相似，通過改進的電解工藝生成，用電磁脈沖轉化氫以產生高效燃料。此類燃料100% 無碳，價格比天然氣更具競爭力。

圖片來源：eCombustible官網

4. 美國Sublime Systems公司研究出利用電化學工藝在常溫下用含鈣原材料制造水泥的新方法

6月24日，據MIT Technology Review報道，美國麻省理工學院材料學教授和加拿大化學家聯合創立的Sublime Systems公司，研究出一種利用電化學工藝制造水泥的新方法。研究團隊用電解器代替最耗能的窯爐，在常溫下通過各種豐富的含鈣原材料來制造水泥，從而避免使用化石燃料，以及從石灰石中釋放二氧化碳。他們將石灰石、石膏、海藻酸鈣等鈣源，不經預處理或粉碎就放入水中，然后通上電進行電解，讓鈣離子從溶液中析出，沉積在電極上。之后將鈣與其他成分混合，形成一種可直接替代水泥的膠凝材料。這種材料與波特蘭水泥相比，具有相同或更好的強度、坍落度和耐久性。這種工藝相對于傳統的水泥制造方法顯著降低了碳排放，是第一個既消除石灰石排放，又消除高溫燃燒過程中化石燃料排放的水泥生產工藝。

圖片來源：MIT Technology Review

5. 世界首次以氨為燃料的玻璃生產示范試驗在日本完成

6月27日，AGC公司宣布，世界范圍內首次成功在實際運行的玻璃窯爐中進行了以氨為燃料的生產示范試驗。在為期兩天的示范試驗中，與使用重油作為燃料的傳統燃燒工藝以及所生產的產品進行了系統比較，驗證了以氨作為燃料對玻璃質量、耐火材料、火焰溫度、窯爐溫度和NO？排放控制的影響。結果顯示，在維持玻璃窯爐所需溫度的同時，廢氣中所含NO？濃度低于環境標準值。

圖片來源：AGC官網

6. 美國研究人員開發出一種低碳高抗裂的新型玻璃

7月3日，據TechXplore報道，美國賓夕法尼亞州立大學研究人員開發了一種名為LionGlass 的新型玻璃，不僅更環保，而且比傳統玻璃更堅固。與標準的鈉鈣玻璃相比，LionGlass 的熔化溫度降低了約300到400攝氏度，能耗減少了約30%；抗裂性能至少提高了10倍，即使在維氏金剛石壓頭施加1千克荷載的情況下，也不會開裂，而標準鈉鈣玻璃在約0.1千克荷載下就會產生裂紋。LionGlass 強度的提高意味著用它制造的產品可以更輕。由于 LionGlass 的抗破壞性遠強于現有玻璃，因此它的厚度可以大大減少。

圖片來源：TechXplore

7. 首款用于下一代先進封裝的玻璃基板面世

9月18日，英特爾宣布推出業界首款用于下一代先進封裝的玻璃基板，這一突破性成就將使單一封裝納入更多的晶體管，并繼續推進摩爾定律，促成以數據為中心的應用。隨著對更強大算力的需求增長，以及半導體業進入在一個封裝中使用多個“小芯片”（chiplets）的異質架構時代，提升信號傳輸速度、功率傳輸、設計規則和封裝基板穩定度至關重要。與當前使用的有機基板相比，玻璃基板具有卓越的機械、物理和光學特性，可將互連密度提高10倍，在單一封裝中可連接更多晶體管，提高延展性并能夠組裝更大的小芯片復合體（稱為“系統級封裝”）。芯片架構師將能夠在一個封裝上以更小的面積封裝更多芯片塊（也稱為小芯片），同時以更大的靈活性和更低的總體成本和功耗實現性能和密度的提升。

圖片來源：英特爾官網

8. 美國開發出3D打印光固化樹脂基透明石英玻璃

10月4日，Science Advances報道了透明石英玻璃微結構的低溫3D打印技術。美國佐治亞理工學院研究團隊在溫和條件下，利用可光固化的聚二甲基硅氧烷樹脂制造出透明度高、表面光滑的微米級玻璃，可與商用熔融石英玻璃相媲美。該樹脂可 3D 打印成復雜的結構，并在臭氧環境中通過深紫外（DUV）照射轉化為石英玻璃，獨特的 DUV-臭氧轉化工藝具有低溫（約220℃）且快速（<5小時）的特點。這為通過光化學在石英玻璃中創建任意結構，以及進一步開發玻璃加工技術提供更多可能性。

圖片來源：Science Advances

9. 中國科學院物理研究所發現一種新型粘彈性無機玻璃

10月10日，Nature Energy報道了中國科學院物理研究所發現的一種新型粘彈性無機玻璃（VIGLAS），其玻璃化轉變溫度（Tg）遠低于室溫（Tg Li = -16.8℃和Tg Na = -25.5℃）。VIGLAS通過在四氯合鋁酸鹽（MAlCl？，M = Li，Na）中加入大量氧以取代部分氯而獲得。這種取代不僅使易碎的熔融鹽轉變成有彈性的粘彈性玻璃，還顯著提高了離子導電率，達到了mS cm？1的水平（LACO75為1.52×10？3 S cm？1，NACO75為1.33×10？3 S cm？1，30℃）。VIGLAS電解質具有足夠的化學穩定性，能夠承受高電壓充電條件，且其類似聚合物的粘彈性使其能夠在無壓力的運行條件下承受變形。此外，VIGLAS電解質具有出色的可加工性和成本優勢。VIGLAS彌補了傳統無機陶瓷和聚合物電解質在柔韌性和力學性能方面的不足，是一類在能源存儲等領域具有極高潛力的新型材料。

圖片來源：Nature Energy

10. 全球首條衛生陶瓷電隧道窯在樂家奧地利工廠成功投產

11月28日，西班牙樂家集團宣布，投資建造的全球第一條衛生陶瓷電隧道窯在奧地利工廠成功投產。電隧道窯具有高效、去碳化和自動化的特點，為依賴化石燃料的傳統能源生產方式提供了替代方案。樂家集團奧地利工廠已經開始全面使用可再生能源發電，為高質量創新產品的生產提供了條件。與此同時，電隧道窯的創新技術專利已經在歐洲專利局注冊。新窯爐系統的首批生產成果彰顯了整個行業的巨大潛力，不僅衛生陶瓷生產可以受益于這項新技術，結構陶瓷、先進陶瓷、日用瓷等其他陶瓷行業也可以受益于這項新技術。