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高純石墨

高純石墨一般指含碳量在99.99%以上的石 墨，在組織結(jié)構(gòu)上可分為粗顆粒結(jié)構(gòu)、細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)和超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)三類，高純石墨大量用于直拉單晶硅爐中。集成電路的基礎(chǔ)材料主要是硅單晶芯片，目前硅單晶的成長工藝主要采用直拉法，其他方法還有磁場(chǎng)直拉法、區(qū)域法以及雙坩堝拉晶法，直拉單晶硅爐中的石墨件是消耗品，采用高純石墨材料加工成直拉單晶硅爐的加熱系統(tǒng)。

高純石墨另一重要用途是加工成各類坩堝，用于生產(chǎn)貴金屬、稀有金屬或高純金屬、非金屬材料。光譜分析用石墨電極也是一種高純石墨，可用于除碳元素以外的所有元素的光譜化學(xué)分析，光譜分析用石墨電極用擠壓方法成型。成品的雜質(zhì)元素含量應(yīng)不大于6*10-5。在光譜分析中制備標(biāo)準(zhǔn)樣品和用化學(xué)方法捕集雜質(zhì)時(shí)需用光譜純炭粉或光譜純石墨粉，這兩種高純材料對(duì)雜質(zhì)含量的要求都是在6*10-5；在某些用途方面，需要含碳量達(dá)到99.9995%，總灰分含量小于5*10-6。高純石墨的成型方法有擠壓成型、模壓成型及等靜壓成型三種。

核能用石墨材料

石墨是建造核反應(yīng)堆使用的減速材料和反射材料之一，早期的反應(yīng)堆都是石墨堆。作為結(jié)構(gòu)材料使用的核反應(yīng)堆用石墨在選用原料、工藝控制、成品檢驗(yàn)上比石墨電極嚴(yán)格得多，也昂貴得多，核反應(yīng)堆用石墨必需具備下列性能：對(duì)慢中子的吸收量小、高溫強(qiáng)度好、抗熱震性高、對(duì)快中子的減速性能好、在輻照下尺寸穩(wěn)定、雜質(zhì)含量極少。

核石墨必需有較高的體積密度，因?yàn)槭珜?duì)快中子的減速作用是依靠快中子對(duì)碳原子的碰撞作用而實(shí)現(xiàn)的，單位體積內(nèi)碳原子越多，減速效果越好，所以體積密度是核石墨的主要指標(biāo)之一，體積密度也與石墨的氣孔率和滲透率直接有關(guān)，為了避免核燃料及載熱體的損失，要將氣孔率及滲透率降低到 一定水平。

各向同性石墨

雖然國際上對(duì)各向同性石墨的定義有待于進(jìn)一步明確，一般是測(cè)量產(chǎn)品直徑方向和長度方向的某些物理性能指標(biāo)并計(jì)算其比值，有的用熱膨脹系數(shù)的比值表示，的是以電阻率的比值表示，其異向比在1.0-1.1范圍內(nèi)稱為各向同性產(chǎn)品，超過1.1稱為各向異性產(chǎn)品。制造各向同性石墨除使用一般石油焦外，還使用改性瀝青焦、天然瀝青焦、氧化石油焦、不經(jīng)煅燒的生石油焦、天然石墨等。

各向同性石墨

雖然國際上對(duì)各向同性石墨的定義有待于進(jìn)一步明確，一般是測(cè)量產(chǎn)品直徑方向和長度方向的某些物理性能指標(biāo)并計(jì)算其比值，有的用熱膨脹系數(shù)的比值表示，的是以電阻率的比值表示，其異向比在1.0-1.1范圍內(nèi)稱為各向同性產(chǎn)品，超過1.1稱為各向異性產(chǎn)品。制造各向同性石墨除使用一般石油焦外，還使用改性瀝青焦、天然瀝青焦、氧化石油焦、不經(jīng)煅燒的生石油焦、天然石墨等。

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等靜壓石墨是指通過在常溫下在密封液體環(huán)境中壓制高純度石墨粉末并通過超高壓轉(zhuǎn)移粉末而獲得的石墨材料。因?yàn)橐后w中的壓力在每一側(cè)是相等的，所以稱為冷等靜壓。成形石墨在不同方向上具有相同的性能值。

? 與普通石墨相比，等靜壓石墨產(chǎn)品具有一系列優(yōu)異的性能，包括：強(qiáng)熱穩(wěn)定性、低膨脹率、優(yōu)異的耐化學(xué)性、優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、良好的可加工性。

? 石墨制品生產(chǎn)廠家的等靜壓石墨的主要應(yīng)用包括：光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體和LED工業(yè)、高溫爐、電火花加工、金屬工業(yè)、玻璃和耐火材料行業(yè)。

     等靜壓石墨是上世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型的石墨材料，具備一系列優(yōu)異的性能。它的耐熱性能和抗熱震性能好，各向同性，耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，且具有優(yōu)異的機(jī)械加工性能。

     等靜壓石墨不僅在民用上大有作為，而且在國防領(lǐng)域上占有重要地位。它是制造單晶爐、金屬連鑄石墨結(jié)晶器、電火花加工用石墨電極等不可替代的材料，更是制造火箭噴嘴、石墨反應(yīng)堆的減速材料和反射材料的優(yōu)勢(shì)材料。主要應(yīng)用領(lǐng)域有：

     1、等靜壓石墨在有色冶金中的應(yīng)用：

     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。

     2、等靜壓石墨在原子能工業(yè)中的應(yīng)用

     在核反應(yīng)中，核聚變會(huì)釋放出巨大的能量，要想使核聚變長期進(jìn)行，就必須將等離子體維持在一定的溫度狀態(tài)，石墨正是維持等離子體穩(wěn)定的重要材料。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。

     3、等靜壓石墨在太陽能行業(yè)的作用

     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），故可大大延長設(shè)備或器具的使用壽命周期，所以在半導(dǎo)體、太陽能行業(yè)中，大量用等靜壓石墨（各向同性石墨），制作Cz型單晶直拉爐熱場(chǎng)石墨部件；多晶硅熔鑄爐用加熱器、化合物半導(dǎo)體制造用加熱器等部件。

     4、其他方面：

　  除上述幾個(gè)主要用途之外，等靜壓石墨在硬質(zhì)合金(真空爐發(fā)熱器、燒結(jié)板等)、采礦(制造鉆頭模具)、化工(換熱器及防腐件)、機(jī)械(機(jī)械密封)、宇航(噴嘴等)、等領(lǐng)域被廣泛使用。

     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)成為的“制造大工廠"。而且科學(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)。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,是大等靜壓石墨產(chǎn)品市場(chǎng)之一，等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的新階段。