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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)、細顆粒結(jié)構(gòu)和超細顆粒結(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準樣品和用化學方法捕集雜質(zhì)時需用光譜純炭粉或光譜純石墨粉，這兩種高純材料對雜質(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、成品檢驗上比石墨電極嚴格得多，也昂貴得多，核反應(yīng)堆用石墨必需具備下列性能：對慢中子的吸收量小、高溫強度好、抗熱震性高、對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，因為石墨對快中子的減速作用是依靠快中子對碳原子的碰撞作用而實現(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

雖然國際上對各向同性石墨的定義有待于進一步明確，一般是測量產(chǎn)品直徑方向和長度方向的某些物理性能指標并計算其比值，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

雖然國際上對各向同性石墨的定義有待于進一步明確，一般是測量產(chǎn)品直徑方向和長度方向的某些物理性能指標并計算其比值，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。因為液體中的壓力在每一側(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：強熱穩(wěn)定性、低膨脹率、優(yōu)異的耐化學性、優(yōu)異的導電性和導熱性、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，耐化學腐蝕性強，且具有優(yōu)異的機械加工性能。

     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，減少勞動強度和對環(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，核聚變會釋放出巨大的能量，要想使核聚變長期進行，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、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型單晶直拉爐熱場石墨部件；多晶硅熔鑄爐用加熱器、化合物半導體制造用加熱器等部件。

     4、其他方面：

　  除上述幾個主要用途之外，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)、機械(機械密封)、宇航(噴嘴等)、等領(lǐng)域被廣泛使用。

     中國是一個發(fā)展中國家，正在步入重工業(yè)化時期，中國已經(jīng)成為的“制造大工廠"。而且科學技術(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。近年來，由于經(jīng)濟危機的爆發(fā)，國外炭素產(chǎn)業(yè)受到了較嚴重的影響，于是他們加大了對中國的銷售力度。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)品市場之一，等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的新階段。