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技術(shù)進(jìn)展
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等靜壓石墨的用途和研發(fā)方向淺析
來源:中國粉體技術(shù)網(wǎng)    更新時間:2014-02-27 15:10:48    瀏覽次數(shù):
 

      (中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉)等靜壓石墨是國際上近50年來發(fā)展起來的新產(chǎn)品,與當(dāng)今高科技緊密相連。等靜壓石墨不僅在民用上大有作為,在國防尖端材料中更是占有重要地位,令人矚目。
等靜壓石墨的用途:
1.
太陽能電池及半導(dǎo)體晶片用石墨
       由于等靜壓石墨材料的具備高強(qiáng)、高密、各向同性好、抗熱震性能好,所以在半導(dǎo)體、太陽能行業(yè)中,大量使用等靜壓石墨(各向同性石墨)制作單晶石墨部件(坩堝、加熱器、導(dǎo)流筒、保罩等)、多晶硅熔鑄爐用加熱器、化合物半導(dǎo)體制造用加熱器、坩堝等部件。等靜壓石墨屬于石墨材料中的精品,具有其他普通石墨不具備的優(yōu)異性能,是多晶硅、單晶硅制造業(yè)熱場中耐熱材料的首選基礎(chǔ)性材料。


手機(jī)等移動設(shè)備中的石墨晶片

       近10年來,全球太陽能光伏產(chǎn)業(yè)平均年增長率為41.3%,中國作為全球最大的太陽能光伏生產(chǎn)國,其份額達(dá)到全球的70%,行業(yè)在2009年消耗的高檔石墨材料達(dá)到5000多噸,預(yù)計今后每年的等靜壓石墨材料的需求量將以平均以25~30%的速度增長,光伏產(chǎn)業(yè)中的單晶硅和多晶硅生產(chǎn)對石墨需求量巨大。清潔能源的發(fā)展,市場的需求和政策的支持,是行業(yè)發(fā)展的最有利條件。大尺寸、高純度、高密度、高強(qiáng)度、等靜壓(各向同性)石墨材料是電子和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,“十二五”將是國內(nèi)等靜壓石墨制造企業(yè)發(fā)展的最好機(jī)會。光伏產(chǎn)品的大型化和高規(guī)格化,決定了對石墨有更高的要求,即:更大規(guī)格、更高強(qiáng)度、更高純度。
2、電火花加工(EDM)用石墨
                          

                                                                         電火花加工用石墨模具
3、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產(chǎn)權(quán)的,處于國際領(lǐng)先水平的第四代核反應(yīng)堆。高氣冷堆項目已經(jīng)被國家列為“國家級的重大專項”, 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%。為了中國的核能事業(yè)的健康發(fā)展,眾多國內(nèi)專家呼吁國內(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,雖然目前可以進(jìn)口,一旦國際形勢發(fā)生變化,它的進(jìn)口隨時可能中斷。為了獨(dú)立自主地發(fā)展我國的高氣冷堆產(chǎn)業(yè),必須解決核石墨的國產(chǎn)化問題。
       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)超過了預(yù)期,圓滿地完成了核石墨試制任務(wù),在核石墨國產(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,核純和耐輻照損傷。目前,國內(nèi)核石墨材料的研制尚缺輻照試驗這一環(huán)節(jié),這是下一步研制中必須面對過程,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。
等靜壓石墨的發(fā)展方向:
       等靜壓石墨是新型石墨材料,是石墨材料中的精品,由于具有一系列優(yōu)良特性,它必然會與高新技術(shù)、國防尖端技術(shù)緊密相聯(lián),成為21世紀(jì)最有價值的新材料之一。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,靜壓石墨的國內(nèi)國際市場容量與日俱增,發(fā)展?jié)摿薮?。正因如此,目前國?nèi)正興起一股等靜壓石墨生產(chǎn)熱,一些以生產(chǎn)模壓石墨為主的炭素生產(chǎn)企業(yè)看中這塊“大蛋糕”,陸續(xù)上馬等靜壓設(shè)備,擠身等靜壓石墨生產(chǎn)行列中來,競爭將不可避免進(jìn)入白熱化狀態(tài),競爭的對手包括國外同行。
      在激烈的市場競爭中,國內(nèi)等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)的立足之本和出路是:將產(chǎn)品升級換代,朝大規(guī)格、細(xì)結(jié)構(gòu)(超細(xì)結(jié)構(gòu))、高強(qiáng)度、高純度、多功能方向發(fā)展,順應(yīng)光伏產(chǎn)業(yè)、機(jī)械制造、核能利用各行業(yè)發(fā)展趨勢,為中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更好地服務(wù)。
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