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等靜壓石墨可以用于哪些領(lǐng)域以及未來市場空間有多大

 前面已經(jīng)介紹了等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝和性能特點(diǎn)，那么等靜壓石墨具體可以應(yīng)用于哪些領(lǐng)域呢？這一新型特殊石墨材料的市場空間到底有多大？桂林鴻程帶您了解。

中國是一個(gè)發(fā)展中國家，正在步入重工業(yè)化時(shí)期，中國已經(jīng)成為世界級(jí)的“制造大工廠”?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來了新的工業(yè)革命，等靜壓石墨材料及制品的廣闊應(yīng)用領(lǐng)域給等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)帶來了勃勃生機(jī)。那么，等靜壓石墨具體應(yīng)用在哪些行業(yè)領(lǐng)域呢？

（1）半導(dǎo)體工業(yè)

從2003年開始，人們對(duì)地球居住環(huán)境的保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，人們越來越青睞不排放二氧化碳的自然能源。在這種趨勢下，太陽能電池的生產(chǎn)急增。在太陽能電池多晶硅片的制造過程中，首先要將多晶硅碎塊熔鑄成多晶硅方錠。其中鑄錠爐的加熱器需要用等靜壓石墨來制作。由于等靜壓石墨材料具備高強(qiáng)、高密、各向同性好，制成的石墨部件在使用過程中受熱、加熱都較均勻，同時(shí)由于材料的密度均勻能夠有效地減少材料受急冷急熱而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，抗熱震性能好，可以大大延長設(shè)備或器具的使用壽命周期，所以在半導(dǎo)體、太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域被用來深加工為硅晶生長設(shè)備用石墨部件，如石墨坩堝、石墨熱場、石墨蓋板、硅片外延用石墨座、石墨保溫罩和炭素保溫材料等。其中，80%的等靜壓石墨用于制造坩堝和加熱器等。

隨著集成電路的高速發(fā)展，硅晶體的尺寸由2英寸發(fā)展到18英寸，所用石墨坩堝尺寸隨之增大，技術(shù)要求也不斷加強(qiáng)，尤其需要高純度的石墨。硅生長設(shè)備用石墨部件要求石墨坩堝、石墨熱場等材料向高純度、大型化和高端化技術(shù)發(fā)展。

（2）原子能工業(yè)

近年來全球氣候變暖，化石燃料的使用所產(chǎn)生的二氧化碳是主因，因此人們的眼光轉(zhuǎn)向了能流密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電，且不排放二氧化碳和硫氧化物的原子能發(fā)電。目前，全世界已投入使用的核反應(yīng)堆大都以輕水反應(yīng)堆為主。因水堆溫度較低，輕水反應(yīng)堆的發(fā)電效率不是太高。高溫氣冷堆卻沒有這樣的問題。石墨適合作為這種高溫氣冷堆的堆芯材料，因?yàn)槭坏透邷?，而且吸收中子少，傳熱性好。核聚變的燃料及材料資源幾乎取之不盡，反應(yīng)時(shí)釋放的能量也非常巨大。要使核聚變長期進(jìn)行，就必須將等離子體維持在一定的溫度狀態(tài)。石墨正是核聚變等離子體維持不可或缺的重要材料。此外，石墨還是中子的慢化劑和優(yōu)良的反射劑，其自身的優(yōu)良特性確立了它在核工業(yè)領(lǐng)域中的地位。

（2）電火花加工

電火花加工能加工超硬、耐高溫合金等難加工的材料，是傳統(tǒng)的切削加工所不能比的。目前，國內(nèi)電火花加工采用的電極材料，大約70%是紫銅，30%左右是石墨電極。采用等靜壓石墨作為石墨電極，與銅電極相比優(yōu)勢明顯，如高溫條件下不熔化，能保持一定強(qiáng)度；電極消耗?。患庸に俣瓤?；切削時(shí)材料熱穩(wěn)定好，不易變形；質(zhì)量輕；能保證加工件的表面質(zhì)量和尺寸精度。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際生產(chǎn)加工的需求，電火花加工逐漸向加工的精密性、微細(xì)化、高速化和高效率、綠色加工以及復(fù)合加工方面發(fā)展。但是在這些加工中，電火花工具電極會(huì)有嚴(yán)重的損耗，從而影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量和尺寸精度。因此如何降低工具電極的損耗，從而實(shí)現(xiàn)高速、低損耗的精密加工是電火花加工不斷追求的目標(biāo)。等靜壓石墨需向更細(xì)小的顆粒和大規(guī)格尺寸方向發(fā)展。

（4）連鑄冶金行業(yè)

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多年來金屬材料生產(chǎn)逐漸向連鑄方向發(fā)展，目前為止銅、鋁材基本實(shí)現(xiàn)了連鑄生產(chǎn)。等靜壓石墨主要用于大型銅材生產(chǎn)線，目前我國已有上百條生產(chǎn)線，均采用石墨結(jié)晶器。連鑄結(jié)晶器是連鑄設(shè)備中的重要部件，因?yàn)榈褥o壓石墨具有耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好、抗氧化和自潤滑等性能，常常被用作連鑄結(jié)晶器。石墨連鑄結(jié)晶器具有許多金屬連鑄結(jié)晶器沒有的特點(diǎn)，如工作中液態(tài)金屬無法浸蝕結(jié)晶器，鑄件移動(dòng)時(shí)與結(jié)晶器的摩擦小，生產(chǎn)的鑄件表面質(zhì)量好以及不用再加工。

（5）其他應(yīng)用

等靜壓石墨的摩擦系數(shù)低、導(dǎo)熱性能好，常用作軸承、機(jī)械密封用密封環(huán)、活塞環(huán)等特殊工程材料。此外，等靜壓石墨還用于制作金剛石工具，光纖拉絲機(jī)的熱場部件(加熱器、保溫筒等)，采礦業(yè)制造鉆頭模具，真空熱處理爐的熱場部件(加熱器、承載框等)，宇航(噴嘴等)以及精密石墨熱交換器。

近年來，由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)的爆發(fā)，國外炭素產(chǎn)業(yè)受到了較嚴(yán)重的影響，于是他們加大了對(duì)中國的銷售力度。目前中國約能消耗世界等靜壓石墨產(chǎn)品的1/4，是世界上最大等靜壓石墨產(chǎn)品市場之一，等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的新階段。

但是目前，中國只能生產(chǎn)低品質(zhì)的等靜壓石墨，高品質(zhì)等靜壓石墨完全依賴進(jìn)口。國外進(jìn)口的等靜壓石墨坯料，售價(jià)在人民幣15～100萬元/t不等，極大部分在人民幣15～25萬元/t。由于國內(nèi)眾多炭素企業(yè)看到等靜壓石墨依賴進(jìn)口的局面，近幾年來，掀起了一股研制和生產(chǎn)等靜壓石墨的熱潮，國產(chǎn)等靜壓石墨的供應(yīng)量將不斷增加，但仍然以進(jìn)口為主。目前國內(nèi)市場集中在低端等靜壓石墨制品，而且有一哄而上的局面，和中國大量上多晶硅項(xiàng)目非常相似，極有可能造成產(chǎn)能過剩惡性競爭局面，所以應(yīng)該把精力放在高端等靜壓制品上面，向國外先進(jìn)水平看齊。

在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中，石墨已經(jīng)成為一種必不可少的關(guān)鍵材料，特別是在太陽能工業(yè)、LED 工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)和核工業(yè)方面，石墨的需求量在急劇增加，質(zhì)量要求也越來越高。開發(fā)我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)等靜壓石墨產(chǎn)品，已經(jīng)迫在眉睫。桂林鴻程超細(xì)立磨可為等靜壓石墨的原料細(xì)磨提供靠譜支持，是理想的細(xì)磨設(shè)備。關(guān)注抖音@桂林鴻程磨粉機(jī)了解更多客戶案例。