华中科技大学材料学院将“土”点成“金”实践团队——用专业知识进行出色的大思政课教学

将所学专业技术与社会实践相结合，将产生怎样的火花？华中科技大学材料学院“点土成金”实践队来到云南临沧，用三年的时间，书写一篇乡村振兴的论文。

临沧市全景 马小茜摄

　　原始生产，粗放开发

　　2020年暑假，实践队第一次踏上临沧的土地，就被一种名为“高岭土”的材料吸引。通过实践走访，他们发现当地高岭土储量巨大，品质极优。高岭土用途广泛，适用于陶瓷、造纸、防火材料等多种领域，而以其优质的矿物成分，尤其适合于陶瓷制造。

　　然而，通过进一步调研发现：当地的矿产加工工艺仅能对高岭土进行简单的除铁、水洗等粗加工，不能制成更加精细的高岭土粉料。同时，临沧虽有近千年的土陶制作历史积淀，但缺乏现代化、机械化、自动化的生产设备，仍以小作坊的形式生产土陶产品，燃烧木柴会产生一定的环境污染；村中保留有近百年历史的龙窑，但成品率低、质量参差不齐。无论是粗加工后销往外地，还是原始的土陶生产，这种粗放式的资源开发，是一种低附加值的高岭土资源浪费。

实地调研临沧陶瓷园区 刘子灵摄

实地调研富友矿业高岭土加工设备 刘子灵摄

　　 “我们为什么不尝试利用高岭土做点事情？”实践队队长霍宇凡联想到了课堂上学的3D打印，把高岭土制成陶瓷3D打印的原料，造出具有科技感的工艺品。队员们一拍即合，随即开展实验进行可行性研究。

　　科技创新，点土成金

　　2021年，回到学校，队员们在实验室对临沧高岭土进行了专业的理化性能表征，发现经过球磨细化粒径的高岭土颗粒均匀、流动性好、成分纯度高，适合作为陶瓷3D打印的原料粉体。

　　经过一年多的潜心科研，实践队研发出专门针对临沧高岭土的四项核心技术，以高岭土陶瓷3D打印为研究方向，以专业的全套3D打印设备和实践队多年3D打印技术积累为基础，获得了适合临沧高岭土的3D打印参数。这些技术涵盖了高岭土材料从粉体前处理、3D打印流程、坯体后处理、成品烧结等全流程。

调试3D打印机参数 敖霖宇摄

　　谈到研发过程中遇到的最大难题，实践队成员张怡佳同学说：“我们的满足3D打印要求的高岭土粉体和浆料并不是简单的一种原料，必须将高岭土和其他粘结相、光敏树脂等添加剂混合，才能满足3D打印的材料性能要求。”

　　与当地传统的土陶制备流程相比，该技术不仅能帮助高效生产传统工艺无法加工的复杂形状陶瓷，在开发新产品时具有极高的研发效率，且使用清洁能源，实现了节能减排、低碳环保。

　　科技赋能，文化创新

　　生产3D打印陶瓷不是终点，而是文化创新的起点。为使3D打印陶瓷增值，实践队决定以临沧独特的民族文化为源，寻找设计灵感。2022年暑期，实践队再次来到临沧少数民族聚集地采风。

　　在临沧南美拉祜族乡，实践队实地考察了拉祜族民族文化历史和渊源，了解了拉祜族人吹芦笙、编竹篓、欢度“搭桥节”的民风民俗，参观“干栏式”的原始民族特色建筑“木掌楼”，令队员马小茜印象深刻的是当地的民族图腾——左老鼠、右米雀、中间金葫芦，家家户户屋檐、房梁上随处可见。实践队以此为创意来源，结合3D打印的技术优势，于临沧炼玉陶瓷公司高岭土3D打印生产线上生产了镂空结构的立体陶瓷葫芦以及葫芦挂件，制造出传统工艺不可能实现的复杂结构陶瓷产品。

临沧南美拉祜族乡合影 马小茜摄

3D打印高岭土陶瓷工艺品 敖霖宇摄

　　在中山竹艺馆，队员俸俊斌发现竹丝扣陶瓷茶具产品具有很高的工艺价值。工匠以竹丝编织成茶碗、茶杯等外观形状，再以粘接的方式使竹编和陶瓷合二为一，不仅起到了防止烫伤的实用功能，还为茶具增添了淡雅、自然、清新的文化内涵。

　　由此，实践队思考以陶瓷葫芦为载体，用3D打印实现表面雕刻拉祜族“搭桥节”的场景；利用3D打印技术，以高岭土陶瓷雕塑的形式，还原立体的“木掌楼”；还可以用3D打印高岭土陶瓷来结合竹编，制作竹丝扣陶瓷产品，不仅能够解决精度问题，提高生产效率，甚至还可以制作更加复杂的形状和结构，以实现天马行空的艺术创作……

　　以当地高岭土资源为原料，先进的3D打印技术为制造工艺，独特民风民俗为产品内涵，开发高附加值的陶瓷文化产品，是推动产学研结合的示范，实现校地资源共享，促进产业升级的新思路。

　　青山绿水，点亮现实

　　谈到“点土成金”实践队与项目时，实践队指导老师材料学院吴甲民教授说：“三年来，他们利用课堂上学习的专业技术，以科研成果促进地区特色产业发展，是第二课堂的延伸和升华。”

　　临沧炼玉陶瓷文化庄园负责人表示：“高岭土陶瓷3D打印产线的引进推进了临沧区高岭土陶瓷产业的发展，是一种颠覆性的创新。这一创新延伸了临沧高岭土矿产的应用产业链，强化了临沧陶瓷生产产业链，填补了临沧高端制造产业链。”

“点土成金”实践队合影 敖霖宇摄

　　执社会实践和科研创新之笔，将乡村振兴的论文写在临沧土地上，以高新技术守护绿水青山，以高端制造创造金山银山，以新兴产业提升人民幸福，“点土成金”不再是梦想，而是同学们脚下的步伐和力量。