中國粉體網訊 特種石墨主要以石油焦和瀝青焦為原料，在瀝青黏結作用下成型、多次熱處理制成，其具有優良的耐高溫性、導電導熱性、潤滑性等。特種石墨可以制備單晶硅和多晶硅的熱場和一些常見的磨具等，也可以制備前沿的石墨烯材料和高純石墨，廣泛用于質量要求較高的冶金、有色金屬、航空航天、軍工、環保、核工程等行業，在新能源汽車、儲能等戰略性新興產業領域也有應用，是高科技行業不可替代的材料之一。

      SGL等靜壓石墨

     Q：特種石墨是如何分類的？

      A：據中鋼集團吉林炭素股份有限公司的專家講，特種石墨的涵蓋范圍很廣，電炭制品行業、天然石墨制品行業和冶金用炭制品行業對此有不同的理解和分類方法，就冶金用炭制品行業的習慣分類解釋，特種石墨主要指高強度、高密度、高純度石墨制品（簡稱三高石墨）。

      三高石墨從材料組織結構上可以分為粗顆粒、細顆粒和特細顆粒結構三種；從成型方法上區分主要有模壓、擠壓和等靜壓成型特種石墨三類，此外，振動成型也可用于生產特種石墨。高品質的特種石墨——各向同性石墨是用等靜壓工藝生產的。

      按其主要用途分類有：電火花加工用特種石墨；制作鑄造模具用特種石墨；鋼鐵或銅、鋁連續鑄造用特種石墨；直拉單晶硅爐用或冶煉貴金屬、高純材料使用的高純石墨；合成人造金剛石用石墨；火箭、導彈技術用特種石墨；核能用石墨材料。

      Q：國內外主要有哪些特種石墨廠商？

      A：據河南五星新材的專家介紹，美國主要企業有步高石墨公司、尤卡碳素公司及大湖碳素公司等，其中步高石墨公司主要生產EDM石墨、1μm細結構石墨。德國西格里碳素集團的等靜壓(各向同性)石墨產品在中國市場影響力很大。

      法國美爾森碳素公司主要涉及特種石墨(等靜壓)材料應用方面，如石墨換熱器。在重慶建設有4000 t/a生產基地，采用從國外運壓粉—重慶廠成型—無浸漬工序—成型坯料一次焙燒—石墨化的短流程節能工藝，其產品密度達到1.76 g/cm3。

      日本主要企業有東洋碳素有限公司、東海碳素有限公司、揖菲電及新日本炭素有限公司等，均具備生產φ1 000 mm或超過φ1 000 mm石墨產品的能力。

      這些企業等靜壓石墨產品品種超過100種，在半導體、核工程、太陽能、金屬鑄造、電機制造等方面均有應用。

日本各類石墨制品

      目前，我國共有炭素企業超過400家，但產品主要集中在石墨電極、炭磚、普通模具等中低端產品，高技術含量、高附加值的特種石墨生產廠商較少。主要的企業包括五星新材、東方碳素、博翔碳素、方大炭素、新成新材、吉林炭素、中鋼新型材料(浙江)有限公司、天寶碳素制造有限公司等，國內幾十家企業都涉及等靜壓石墨領域。

      Q：國內特種石墨市場供需情況如何？

      A：據河南五星新材的專家介紹，我國國內企業特種石墨產能不足，同時在技術、產品規格等方面的不足導致產品不能滿足高端市場需求，因此國內等靜壓石墨供需缺口較大。

      我國特種石墨市場長期處于供給不足狀態，尤其是高質量的特種石墨大部分依靠進口，其中約80%來自日本，20%來自歐美。 前幾年我國特種石墨市場缺口較大，2022年細結構特種石墨市場需求約20萬t，然而產量僅占需求量的50%，市場還遠未達到飽和。

      根據中國粉體網從海關總署查詢到的數據，2023年從海外進口人造石墨為1.55萬t，金額約11.54億元；2024年從海外進口人造石墨為1.12萬t，金額約8.61億元；2025年從海外進口人造石墨為1.42萬t，金額約6.28億元。

      Q：目前行業存在哪些共性技術難題？

      A：據河南五星新材的專家介紹，目前行業在浸漬技術、焙燒工藝、純化、大規格石墨等方面仍存在突出問題。

      特種石墨材料生產中的浸漬是保障制備高密度材料的重要工序，浸漬劑中喹啉不溶物容易堆積在炭基體材料氣孔的入口處形成不透性濾餅，阻礙瀝青滲透，使浸漬*變差，直接影響*終材料的各項性能。

      國內焙燒工藝具有燃料單耗高、熱損失大、生產周期長以及環保設備投資高的缺點，在“雙碳”目標和節能降耗的背景下，須從工藝創新和優化著手，開發短周期、低能耗焙燒工藝，同時加大對煙氣的凈化處理，實施環保達標排放。

      目前，國內外制備高純石墨的方法主要是在高溫條件下通入鹵族元素及其化合物，在鹵素氣氛中進行高溫提純。但存在產品沿徑向方向灰分凈化提純的程度參差不齊、產品純度不均勻等問題，影響產品的整體機械性能和化學性能，尤其是大尺寸特種石墨產品，該問題更加突出。

      石墨生制品的體積越大，熱處理時生成的氣相將難以逃逸到石墨表面，導致表面到內部的溫度分布跨度大、不均勻，從而造成開裂。因此，開裂是大規格產品生產中的主要瓶頸問題，隨著尺寸增大，開裂的幾率增加。

      大尺寸石墨塊不容易浸透，會造成內部結構不一致，在焙燒、石墨化時易造成內部開裂，且強度、密度低。傳統生產方法是在瀝青中加入30%的煤焦油、蒽油等稀釋劑，雖然浸漬*得到改善，解決了再次焙燒開裂的問題，但因兩者的結焦值太低，僅浸一次的*不明顯，強度、密度等質量指標沒有較大的改觀，這一難題一直制約石墨質量的提高。

      參考來源：

     趙俊通等：特種石墨市場概況及技術進展，河南五星新材科技股份有限公司

      李圣華：特種石墨的分類、市場和生產，中鋼集團吉林炭素股份有限公司
      （來源鏈接： https://news.cnpowder.com.cn/87924.html）