等靜壓石墨

等靜壓石墨由高純石墨壓制而成。等靜壓石墨是國(guó)際上近50年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新產(chǎn)品，與當(dāng)今高科技緊密相聯(lián)。

介紹

不僅在民用上大有作為，在國(guó)防尖端上占有重要地位，屬新型材料，令人矚目。它是制造單晶爐、金屬連鑄石墨結(jié)晶器、電火花加工用石墨電極等不可替代的材料，更是制造火箭噴嘴、石墨反應(yīng)堆的減速材料和反射材料的絕好材料。

中國(guó)現(xiàn)狀

作為全球制造業(yè)大國(guó)和最大的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)一直保持巨量的等靜壓石墨需求。當(dāng)前，隨著國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，中國(guó)等靜壓石墨需求量逐年擴(kuò)大。同期，由于中國(guó)等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，加上國(guó)外企業(yè)的技術(shù)封鎖，中國(guó)等靜壓石墨產(chǎn)量和質(zhì)量均未得到有效提升。2011年，中國(guó)等靜壓石墨需求量達(dá)1.8萬(wàn)噸，而同期等靜壓石墨產(chǎn)量?jī)H為9500噸，供應(yīng)缺口達(dá)8500噸。當(dāng)前，中國(guó)新涉足等靜壓石墨業(yè)務(wù)企業(yè)普遍存在的技術(shù)儲(chǔ)備不足及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題很難短期內(nèi)得到解決

使用范圍

直拉式單晶硅爐用石墨材料

有色冶金連鑄用石墨結(jié)晶器

為了縮短生產(chǎn)工藝流程，降底成本，提高質(zhì)量，減少勞動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)環(huán)境的污染，20多年來(lái)金屬材料生產(chǎn)逐漸向連鑄方向發(fā)展。

至今銅、鋁材基本實(shí)現(xiàn)了連生產(chǎn)，結(jié)晶器用高純石墨，鋼材連鑄產(chǎn)量已達(dá)到80%以上(但結(jié)晶器大部分未用石墨)。

等靜壓石墨主要用于大型銅材生產(chǎn)線。自1985年開(kāi)始，我國(guó)從奧地利、法國(guó)、瑞士、日本等國(guó)先后引進(jìn)30多條生產(chǎn)線，而國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)線已達(dá)到100多條，均采用石墨結(jié)晶器。

據(jù)統(tǒng)計(jì)2006年我國(guó)銅材產(chǎn)量已達(dá)到360多萬(wàn)噸，其中大部分采用連鑄。按每噸銅材需要石墨量為2.5kg計(jì)，則年需石墨量為486T，按加工成品率70%計(jì)，年需石墨毛坯量為2700T。當(dāng)前來(lái)又有較快發(fā)展，預(yù)測(cè)年石墨需要量近期為4000T左右。

電火花加工用石墨

電火花加工是當(dāng)今模具行業(yè)的一次革命，它不僅簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)工藝手段，而且使制造異形模具成為可能?！〉褥o壓石墨因具有各向同性，是制造電火花石墨電極的最佳材料。

單晶硅生產(chǎn)石英坩堝模具用石墨材料

石英坩堝是直拉單晶硅的容器，而制造石英坩堝用石墨坩堝作為成型材料

高氣冷堆堆芯結(jié)構(gòu)石墨材料

“高氣冷堆”是清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院自主研發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，處于國(guó)際領(lǐng)先水平的第四代核反應(yīng)堆。高氣冷堆項(xiàng)目已經(jīng)被國(guó)家列為“國(guó)家級(jí)的重大專(zhuān)項(xiàng)”， 在建設(shè)中“華能山東石島灣核電站（示范堆）”，需要等靜壓石墨材料數(shù)量為1200噸，占示范堆總投資費(fèi)用15%。為了中國(guó)的核能事業(yè)的健康發(fā)展，眾多國(guó)內(nèi)專(zhuān)家呼吁國(guó)內(nèi)企業(yè)參與核石墨研發(fā)。核石墨是防止核擴(kuò)散的敏感材料，雖然當(dāng)前可以進(jìn)口，一旦國(guó)際形勢(shì)發(fā)生變化，它的進(jìn)口隨時(shí)可能中斷。為了獨(dú)立自主地發(fā)展我國(guó)的高氣冷堆產(chǎn)業(yè)，必須解決核石墨的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。

成都炭素于2009年為清華核能院提供了首批40噸等靜壓核石墨材料，按期、保質(zhì)、保量地完成了核石墨材料的供貨，產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)超過(guò)了預(yù)期，圓滿地完成了核石墨試制任務(wù)，在核石墨國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中邁出可喜的一步。

核石墨與常規(guī)工程用石墨的主要區(qū)別有兩點(diǎn)，核純和耐輻照損傷。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)核石墨材料的研制尚缺輻照試驗(yàn)這一環(huán)節(jié)，這是下一步研制中必須面對(duì)過(guò)程，除輻照要求外，核石墨在冷態(tài)狀態(tài)下的質(zhì)量要求是：規(guī)格大型化、質(zhì)量穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低。