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黃啟忠:定制化裝備加持,高溫連續石墨提純技術新突破


編輯:2026-03-28 10:26:47

      2026年3月11日,由中國粉體網主辦的“2026全國高純石墨產業鏈發展大會暨高端石墨制品產業交流會”在河南·鄭州逸泉國際酒店成功召開!本屆大會旨在為高純石墨產業鏈相關企業負責人、研發人員、科研院校等提供一個信息交流、展示*技術成果的平臺,促進產、學、研合作,共同推動行業發展

 

      會議期間,我們邀請到了業內專家、學者,優秀企業家代表做客對話欄目,進行訪談交流。本期為您分享的是中南大學黃啟忠教授的專訪。

 

      中國粉體網:當前行業內主流的石墨提純技術有哪些,其核心優勢和不足體現在哪里?

      黃教授:目前石墨主流的提純方式主要分為兩種,一種是塊狀提純,另一種是粉末提純。其中,塊狀提純主要采用艾奇遜爐進行提純,這種方式雖然產能大,但存在生產周期長、污染較嚴重、能耗偏高的問題。

      粉末提純則可根據石墨特性,逐步發展出第二代、第三代技術。其提純方式較為豐富,除了平面推舟式提純,還有粉末直接提純、高溫提純等;此外,還有化學提純法,具體包括酸堿法提純、氫氟酸提純等,不過化學提純的污染相對更為嚴重。

      針對不同產品的不同需求,我們將粉末提純技術迭代至第二代、第三代后,能耗僅為第一代的三分之一。同時,采用臥式連續式提純工藝,不僅能對污染進行集中處理,有效降低污染影響,還能大幅降低能耗、提升產能,實現更*、更環保的提純*。

      中國粉體網:您在報告中提到的高溫連續石墨提純技術,其核心工藝是如何實現的?關鍵技術突破點是什么?

      黃教授:要實現高溫連續石墨提純的核心工藝,首先必須具備*的設備——設備是工藝技術的延伸與載體。我們可以基于通用設備,結合自身對工藝的理解和設計思路,對設備進行定制化制造,通過這種方式,才能為核心工藝的落地提供保障。

       此外,想要實現高純度、高性能的石墨提純*,*設備是關鍵前提。我們團隊此前已針對相關設備開展了一系列研究,同時我們也深刻認識到,一名優秀的材料工程師,必須與專業的設備工程師緊密配合,只有雙方協同發力,才能突破技術瓶頸,真正實現高溫連續石墨提純技術的落地與優化。

      中國粉體網:配套裝備的研發也是技術落地的關鍵,目前高溫連續石墨提純技術對應的核心裝備是否已經實現國產化?能否滿足行業大規模生產需求?

      黃教授:目前高溫連續石墨提純技術對應的核心裝備已經實現國產化,也能夠滿足行業大規模生產的需求。不過,由于這項技術和配套裝備屬于新興事物,還存在一定的優化空間,后續我們也會根據行業應用反饋,持續對裝備進行改進完善,進一步提升其穩定性和適配性。

      中國粉體網:我國高純石墨產業的發展還存在哪些瓶頸?未來高純石墨制備技術的發展趨勢是什么?

      黃教授:純石墨的純度要求是分不同等級的。比如我今天介紹的,是純度為99.95%的純石墨,這種純度的石墨用于鋰電、石墨烯等領域,目前我們已經完全能夠實現,沒有任何技術問題。但在更高端的應用領域,比如第三代半導體碳化硅的制備,對純度的要求就截然不同了。碳化硅由純硅和純碳組成,其中純硅通過氣相提純技術,純度可以達到9N甚至12N;而我們目前的純碳提純采用的是固相提純方式,也就是在固體狀態下進行提純,純度*多只能達到6N

      這里有個關鍵問題:6N的純碳和9N的純硅合成的碳化硅,*終純度也只能達到6N,這種純度只能歸為低端產品,無法滿足高端半導體的需求,這也是我們在半導體領域與高端標準存在差距的核心原因。所以,我們必須探索新的提純方法和思路,不能局限于現有的固相提純模式。比如,我們可以從氣體入手,先對甲烷、丙烯等氣體進行提純,再通過這些高純度氣體合成高純度碳,爭取將純碳純度提升到9N甚至12N。這樣一來,用9N的純碳和9N的純硅合成的碳化硅,純度就能達到9N,比目前6N的碳化硅純度高出三個數量級。

      這種新方法無論是對我國未來的半導體產業,還是對全球半導體行業的發展,都將起到極大的推動作用。因此,我們一定要打破固有思維,不斷提出新想法、探索新思路,才能實現技術突破,滿足高端領域的需求。

     中國粉體網:您認為,我國高純石墨產業鏈想要實現完全自主可控,還需要在哪些方面發力?

      黃教授:首先,核心生產設備必須跟上發展需求。其次,我們既要明確發展思路,更要掌握切實可行的技術方法。具體來說,一方面要攻克設備相關的技術方法,比如我們要實現6N、12N純度的石墨產品,與之配套的保溫材料等原輔材料,也必須達到相應的純度標準。如果這些配套原輔材料的純度不達標,將會直接影響高純石墨產品的質量,進而制約整個產業鏈的自主可控進程。

      (來源鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/72X_NHcQWOti92WRhw26HA  原標題:定制化裝備加持,高溫連續石墨提純技術實現新突破——訪中南大學黃啟忠教授

 

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黃啟忠:定制化裝備加持,高溫連續石墨提純技術新突破


編輯:2026-03-28 10:26:47

      2026年3月11日,由中國粉體網主辦的“2026全國高純石墨產業鏈發展大會暨高端石墨制品產業交流會”在河南·鄭州逸泉國際酒店成功召開!本屆大會旨在為高純石墨產業鏈相關企業負責人、研發人員、科研院校等提供一個信息交流、展示*技術成果的平臺,促進產、學、研合作,共同推動行業發展

 

      會議期間,我們邀請到了業內專家、學者,優秀企業家代表做客對話欄目,進行訪談交流。本期為您分享的是中南大學黃啟忠教授的專訪。

 

      中國粉體網:當前行業內主流的石墨提純技術有哪些,其核心優勢和不足體現在哪里?

      黃教授:目前石墨主流的提純方式主要分為兩種,一種是塊狀提純,另一種是粉末提純。其中,塊狀提純主要采用艾奇遜爐進行提純,這種方式雖然產能大,但存在生產周期長、污染較嚴重、能耗偏高的問題。

      粉末提純則可根據石墨特性,逐步發展出第二代、第三代技術。其提純方式較為豐富,除了平面推舟式提純,還有粉末直接提純、高溫提純等;此外,還有化學提純法,具體包括酸堿法提純、氫氟酸提純等,不過化學提純的污染相對更為嚴重。

      針對不同產品的不同需求,我們將粉末提純技術迭代至第二代、第三代后,能耗僅為第一代的三分之一。同時,采用臥式連續式提純工藝,不僅能對污染進行集中處理,有效降低污染影響,還能大幅降低能耗、提升產能,實現更*、更環保的提純*。

      中國粉體網:您在報告中提到的高溫連續石墨提純技術,其核心工藝是如何實現的?關鍵技術突破點是什么?

      黃教授:要實現高溫連續石墨提純的核心工藝,首先必須具備*的設備——設備是工藝技術的延伸與載體。我們可以基于通用設備,結合自身對工藝的理解和設計思路,對設備進行定制化制造,通過這種方式,才能為核心工藝的落地提供保障。

       此外,想要實現高純度、高性能的石墨提純*,*設備是關鍵前提。我們團隊此前已針對相關設備開展了一系列研究,同時我們也深刻認識到,一名優秀的材料工程師,必須與專業的設備工程師緊密配合,只有雙方協同發力,才能突破技術瓶頸,真正實現高溫連續石墨提純技術的落地與優化。

      中國粉體網:配套裝備的研發也是技術落地的關鍵,目前高溫連續石墨提純技術對應的核心裝備是否已經實現國產化?能否滿足行業大規模生產需求?

      黃教授:目前高溫連續石墨提純技術對應的核心裝備已經實現國產化,也能夠滿足行業大規模生產的需求。不過,由于這項技術和配套裝備屬于新興事物,還存在一定的優化空間,后續我們也會根據行業應用反饋,持續對裝備進行改進完善,進一步提升其穩定性和適配性。

      中國粉體網:我國高純石墨產業的發展還存在哪些瓶頸?未來高純石墨制備技術的發展趨勢是什么?

      黃教授:純石墨的純度要求是分不同等級的。比如我今天介紹的,是純度為99.95%的純石墨,這種純度的石墨用于鋰電、石墨烯等領域,目前我們已經完全能夠實現,沒有任何技術問題。但在更高端的應用領域,比如第三代半導體碳化硅的制備,對純度的要求就截然不同了。碳化硅由純硅和純碳組成,其中純硅通過氣相提純技術,純度可以達到9N甚至12N;而我們目前的純碳提純采用的是固相提純方式,也就是在固體狀態下進行提純,純度*多只能達到6N

      這里有個關鍵問題:6N的純碳和9N的純硅合成的碳化硅,*終純度也只能達到6N,這種純度只能歸為低端產品,無法滿足高端半導體的需求,這也是我們在半導體領域與高端標準存在差距的核心原因。所以,我們必須探索新的提純方法和思路,不能局限于現有的固相提純模式。比如,我們可以從氣體入手,先對甲烷、丙烯等氣體進行提純,再通過這些高純度氣體合成高純度碳,爭取將純碳純度提升到9N甚至12N。這樣一來,用9N的純碳和9N的純硅合成的碳化硅,純度就能達到9N,比目前6N的碳化硅純度高出三個數量級。

      這種新方法無論是對我國未來的半導體產業,還是對全球半導體行業的發展,都將起到極大的推動作用。因此,我們一定要打破固有思維,不斷提出新想法、探索新思路,才能實現技術突破,滿足高端領域的需求。

     中國粉體網:您認為,我國高純石墨產業鏈想要實現完全自主可控,還需要在哪些方面發力?

      黃教授:首先,核心生產設備必須跟上發展需求。其次,我們既要明確發展思路,更要掌握切實可行的技術方法。具體來說,一方面要攻克設備相關的技術方法,比如我們要實現6N、12N純度的石墨產品,與之配套的保溫材料等原輔材料,也必須達到相應的純度標準。如果這些配套原輔材料的純度不達標,將會直接影響高純石墨產品的質量,進而制約整個產業鏈的自主可控進程。

      (來源鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/72X_NHcQWOti92WRhw26HA  原標題:定制化裝備加持,高溫連續石墨提純技術實現新突破——訪中南大學黃啟忠教授

 

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