 等靜壓石墨材料主要應(yīng)用于：電子及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、機(jī)械制造、石油化工、金屬連鑄、硬質(zhì)合金、玻璃制造、生物醫(yī)療、航空航天、以及核能事業(yè)、軍事工業(yè)等行業(yè)和領(lǐng)域等。用途廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域還處于不斷拓展之中，等靜壓石墨材料是21世紀(jì)最有價值的新材料之一。
出于保密的原因，國內(nèi)外炭素制造商基本上不開展制造技術(shù)方面的交流，因此，無法確切了解和把握國外在等靜壓石墨材料制造方面的發(fā)展方向及產(chǎn)品發(fā)展方向，本人僅僅是根據(jù)公開的信息，和能了解到的一些現(xiàn)象做出的推論，供大家參考
一、技術(shù)發(fā)展方向
1、產(chǎn)品配方：
采用在制造過程中體積收縮大的材料進(jìn)行配方生產(chǎn)，減少浸漬和焙燒次數(shù)，實(shí)現(xiàn)短流程生產(chǎn)，據(jù)了解法國美爾森石墨工業(yè)(重慶)有限公司的生產(chǎn)工藝較為出色，該公司產(chǎn)品僅經(jīng)過一次焙燒不經(jīng)浸漬即進(jìn)入石墨化工序，制品體積密度可達(dá)到1.80g/cm3左右，（大部分接近1.80g/cm3）。
無粘結(jié)劑石墨是選用中間相或生焦為原料制造的，含有高含量的易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?，使其焙燒后形成高密度制品?br />
中間相是瀝青在約350-450℃熱處理形成的，由芳香族分子縮驟形成的高各向異性液晶構(gòu)成。在瀝青形成小球體或炭微球時，中問相形成細(xì)粉從瀝青中分離，它可以作為自焙、易石墨化原料。
生焦是原油蒸餾得到的重質(zhì)渣油經(jīng)延遲焦化過程形成的初級固態(tài)炭制品。生焦磨成細(xì)粉后，與中間相一樣，可以不加粘結(jié)劑，直接成型、焙燒（或加壓焙燒）、石墨化。這兩種原料的易揮發(fā)性物質(zhì)含量大約都在8—15%。的易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?，使其焙燒后形成高密度制品?br />
無粘結(jié)劑炭石墨制品的制造難度很大，由于在熱加工過程中制品體積收縮率非常大，大約在30%，開裂的幾率相當(dāng)大，能查到成功的報道僅局限于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)格制品，有無可能在大規(guī)格制品中實(shí)現(xiàn)需要更先進(jìn)的軟、硬件支撐，以及大量的生產(chǎn)實(shí)踐才可能實(shí)現(xiàn)。
2、成型用粘結(jié)劑及添加劑
使用高溫瀝青作為粘結(jié)劑是國外炭素生產(chǎn)企業(yè)公開的秘密，采用結(jié)焦值更高的高溫瀝青作為粘結(jié)劑，可以有效縮短制造周期。采用高溫瀝青作為粘結(jié)劑在國外的石墨電極生產(chǎn)工藝中先行于國內(nèi)具有成熟的應(yīng)用高溫瀝青的經(jīng)驗(yàn)，此技術(shù)在國外特碳制造領(lǐng)域中廣泛采用；添加劑的使用屬于國外各炭素制造上嚴(yán)格保密范圍，在公布的資料中難以查到，添加劑的使用做作各公司的核心機(jī)密，難以定性及定量。
3、焙燒工序
采用”加壓焙燒”以及”強(qiáng)對流式氣氛爐”的方式裝置，加壓焙燒可以有效地提高焙燒過程坯料的結(jié)焦值；”強(qiáng)對流式氣氛爐”與傳統(tǒng)的環(huán)式爐相比由于熱傳導(dǎo)方式的改變，加熱氣流直接均勻加熱匣缽，熱量平衡時問可以大大縮短，從而可以減少加熱周期。
4、石墨化工序
采用”內(nèi)串石墨化爐”以及”電磁感應(yīng)石墨化爐”，這兩種石墨化爐的通電周期均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的”艾奇遜爐”，且溫度場均勻，從而減少制品開裂率，合格率高。
串接石墨化（電極縱向排列）是由卡斯特納首先提出的，特點(diǎn)是待石墨化品首尾直接相連，不用電阻料。待石墨化品固定在爐頭電極之間，通過負(fù)載直接通電，產(chǎn)生高溫，待石墨化品的接觸面必須接觸良好，因此，需要將制品平端而，并需要可調(diào)夾持裝置，保證電接觸連續(xù)、牢靠，接觸電阻低。防氧化和防止高熱；損失的保溫料與愛奇遜石墨化爐相同。這種石墨化方法的優(yōu)點(diǎn)是薯加熱時問短、耗電少、爐體小。
電感加熱爐一般用于小規(guī)格制品的石墨化，用炭黑或炭氈作保溫料。間接加熱爐由臥式或立式的、截面是矩形或圓形的電阻加熱石墨管組成。石墨管外面用炭黑保溫，炭黑由炭氈包圍。待石墨化品在爐內(nèi)可以是互相連接的，也可以是間斷的。可以通過爐尾的冷卻水密封或通入惰性氣體防止氧化。
間接加熱石墨化爐的主要優(yōu)點(diǎn)是溫度控制精密、升溫速率快，約可達(dá)每小時1500度，，缺點(diǎn)是處理的制品不能太厚。
5、產(chǎn)品制造工藝路線向短流程工藝發(fā)展
短流程生產(chǎn)減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)、縮短了生產(chǎn)制造周期、降低了資金占用，生產(chǎn)效率大幅度提高，將直接體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)利益上，因此，短流程生產(chǎn)是炭素生產(chǎn)行業(yè)科研人員永恒的課題，不僅僅是國外炭素生產(chǎn)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向，也是國內(nèi)特炭行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。
二、產(chǎn)品發(fā)展方向
1、大規(guī)格產(chǎn)品及超細(xì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品
國外各大炭素生產(chǎn)商競相試制大規(guī)格產(chǎn)品及超細(xì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，開發(fā)抗氧化能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)細(xì)膩、耐磨性強(qiáng)的高端石墨材料，爭鋒于日益發(fā)展的光伏市場、機(jī)械制造、冶金、化工、高速列車等市場。
2、根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域針對性的開發(fā)產(chǎn)品，產(chǎn)品系列齊全
除圓形柱狀產(chǎn)品、方形產(chǎn)品外還開發(fā)異型件：碗狀料、筒狀料二等：生產(chǎn)經(jīng)營異形件的優(yōu)點(diǎn)是：
①制品幾何尺寸縮小后，坯料生產(chǎn)過程中，不易產(chǎn)生致命的應(yīng)力差，產(chǎn)品不易開裂，制造難度降低，可保持較高成品率，有效地控制制造成本；
②采用增強(qiáng)增密手段時瀝青浸得透，使材料內(nèi)在質(zhì)量更均，能有效提高材料性能：
③由于針對性的地制造了異性坯料，用戶加工時切削量少，剩料少，材料利用率高；
④ 由于等靜壓石墨（各向同性石墨）是受西方輸出管制機(jī)構(gòu)控制的重要限制材料，而制作成碗狀或筒狀的制品其坯料只能制作成特定幾何尺寸的石墨部件，而不能挪為他用?？梢员苊庾采鲜芸丶t線避開西方有關(guān)組織機(jī)構(gòu)制約。
缺點(diǎn)是：
① 與實(shí)心物料相比，坯料的空心部分占據(jù)了坯料加工空間，物料的單位重量輕，加工效率降低；
②另外，大型異形件在普通艾奇遜石墨化爐內(nèi)無法均勻加熱，需配置特殊的石墨化爐（如：電磁感應(yīng)石墨爐）。
3、重視產(chǎn)品的后續(xù)加工處理
根據(jù)不同用戶的實(shí)際使用情況，將制品提純、表面滲硅、硅涂層、碳涂層、滲樹脂、浸金屬等，滿足不同的工況條件要求。
如：用于換熱器用的石墨材料浸樹脂生成不透性石墨；表面沉積炭或沉積硅解決石墨易氧化的問題：浸金屬提高材料耐磨性能等。后續(xù)處理的基材不局限于石墨材料，可根據(jù)用戶的不同工況使用條件分別，提供碳制品、碳一石墨制品、石墨制品，滿足用戶的特殊需求，選材上不搞一刀切，完全根據(jù)用戶需求選擇，然后根據(jù)需求再進(jìn)行材料的后續(xù)處理。
4、針對中國核能市場
針對中國核能市場，研發(fā)適用于中國高溫氣冷堆用核石墨材料，擠入潛在的巨大的中國核能市場。如：德國西格里、日本東洋、揖菲電等公司，均積極參與有關(guān)材料供應(yīng)招標(biāo)。
三、外國特炭公司對中國的經(jīng)營策略
1、拉長產(chǎn)業(yè)鏈，不單純銷售毛坯，盡量向中國用戶提供精加工后的石墨制品：
減少毛坯的供應(yīng)量，大幅度提高經(jīng)過精加工的石墨制品比例，提高利潤率，實(shí)現(xiàn)利潤最大化。國內(nèi)廠家一般以每年生產(chǎn)銷售噸位以石墨材料毛坯的銷售額來進(jìn)行描述、評價企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模，而國外同行則多以銷售額來評價，包括毛坯、制品（石墨部件）、綜合服務(wù)等所有項目。德國西格里公司、日本東洋炭素等均采用這種模式，即將坯料直接精加工成石墨制品提供給用戶。
以利于充分提高利潤率，實(shí)現(xiàn)利潤最大化；同時由于制造成制品的石墨部件不可能再用于核領(lǐng)域或其他軍事用途，可減少“核查限制麻煩”，有效提高合同履約效率，縮短交貨周期，從而提高在中因石墨市場上的競爭能力。
2、向中國提供升級換代產(chǎn)品，替代低端產(chǎn)品
隨國內(nèi)用戶的消費(fèi)要求的提高以及中國國內(nèi)生產(chǎn)的等靜壓石墨材料制造水平的提高，國外炭素制造商增加向中國提供更高檔次高強(qiáng)高密石墨材料比例，以逐步替代低端產(chǎn)品，如：日本東洋減少體積密度低于1.80g/CrT13牌號為IG11材料的比例，增加體積密度為1 .82g/cm3牌號為IG43材料，后者由于體積高，相應(yīng)的強(qiáng)度也更高，在相同的工況條件下，使用壽命也將更長，國外其他公司的策略大同小異，目的是為保持材料質(zhì)量上領(lǐng)先優(yōu)勢。
3、為降低制造成本，在中國建立生產(chǎn)基地
由于中國勞動力成本大大低于國外，因此在中國國內(nèi)建立生產(chǎn)地可以大幅度降低產(chǎn)品制造成本，國外等靜壓石墨材料生產(chǎn)商紛紛將部分加工工序移到中國國內(nèi)：如：德國西格里、日本東洋、法國美爾森、分別在山西、山東和重慶建立了合資或獨(dú)資廠。國外公司在中國國內(nèi)建廠除可以降低制造成本以外的另一個好處是，可以減少授控材料的相關(guān)申報手續(xù)，縮短申報時間，達(dá)到提高其產(chǎn)品在中國市場的競爭能力，繼續(xù)保持在該領(lǐng)域中的領(lǐng)先優(yōu)勢目的。
4、技術(shù)保密成國外廠商的共識
國外廠商在中國生產(chǎn)經(jīng)營等靜壓石墨材料意在”欲授之于魚’ -絕非“授之于漁”，故將核心工序置于中國大陸之外，大多是將焙燒坯運(yùn)到中國在合資或獨(dú)資廠完成石墨化加工以及機(jī)加工，其中僅法國美爾森在重慶的公司在中國配置了成型工序，但其成型用的物料”壓粉”是從國外直接進(jìn)口的，即：在國外實(shí)現(xiàn)原料采購、磨粉、配方、混捏、二次磨粉等工序作業(yè)。目的只有一個：防止泄密，配方屬于核心機(jī)密）。
四、服務(wù)理念
采用系統(tǒng)解決方案，為用戶提供的服務(wù)內(nèi)容不僅僅銷售毛坯或石墨部件，還包括從方案設(shè)計到實(shí)際應(yīng)用指導(dǎo)、技術(shù)培訓(xùn)等整套服務(wù)。這方面有關(guān)專家多有感慨和論述、評論在此不重復(fù)，但值得中國同行學(xué)習(xí)、品味、借鑒。
來源：成都碳素有限責(zé)任公司
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