等靜壓石墨的研發方向我國等靜壓石墨的研發方向是什麽?應該是競爭對手首先考慮的。作者認為等靜壓石墨材料的發展方向與應用領域的需求發展趨勢相壹致,研發品種應與市場需求同步。
1.太陽能電池和半導體晶片用石墨:光伏行業用石墨材料:由於等靜壓石墨材料的高強度、高密度和良好的各向同性,使得制成的石墨零件在使用過程中受熱均勻,同時由於材料的密度均勻,可以有效降低材料快速冷卻和快速加熱產生的內應力(抗熱震性好),因此可以大大延長設備或器具的使用壽命周期。因此,在半導體和太陽能工業中,大量使用等靜壓石墨(各向同性石墨)制作熱場石墨元件(坩堝、加熱器、導流管、保護罩等。)的Cz單晶直拉爐。多晶矽熔鑄爐加熱器;加熱器、坩堝等部件。用於制造化合物半導體。等靜壓石墨是壹種精細的石墨材料,具有其他普通石墨不具備的優異性能。是多晶矽和單晶矽制造熱領域耐熱材料的首選。太陽能光伏發電發展迅速。在過去的10年中,全球太陽能光伏產業年均增長率為41.3%。盡管2009年發生了經濟危機,但全球太陽能產業仍然保持了30%以上的增長率。哥本哈根氣候論壇之後,會有更大的發展空間。預計從2010開始,全球太陽能市場年均增長率為50% ~ 60%。中國作為世界上最大的太陽能光伏生產國,產量占全球的70%。2009年,該行業消耗了5000多噸高級石墨材料。據預測,未來等靜壓石墨材料的年需求量將以平均25-30%的速度增長,光伏行業單晶矽和多晶矽生產對石墨的需求巨大。清潔能源的發展、市場需求和政策支持是行業發展的最有利條件。大尺寸、高純度、高密度、高強度和等靜壓(各向同性)石墨材料是電子和光伏產業發展的需要,“十二五”期間將是國內等靜壓石墨制造企業發展的最佳時機。目前單晶尺寸正在向大標準化發展,前幾年盛行的18寸爐迅速取代了2010 ~ 2011的20寸爐,並有向更大規格發展的趨勢;多晶矽也在向大型化發展。另外,多晶矽的準入規則還在討論中,高端產品是發展方向。光伏行業產品的大型化、高標準化決定了對石墨的要求更高,即規格更大、強度更高、純度更高;
2.電火花加工用石墨和銅電極與石墨電極相比的優點:石墨的比重是銅的1/5,同樣體積的石墨重量比銅輕5倍。便於制造大型模具;石墨的加工速度快,壹般比普通金屬快3 ~ 5倍,可以減少刀具的磨損和電極的損耗;石墨熔點高,容易變形,不用擔心加工過度變形而損壞工件;石墨加工後壹般不需要拋光。誤差減小,生產周期縮短。石墨的電火化加工速度快,損耗小。只要匹配合理的加工參數,石墨電極理論上可以實現零損耗,減少電極的重復加工次數。由於石墨材料相對於銅材具有上述優勢,目前很多模具廠都在轉產石墨加工,以縮短產品的交貨期,增強市場競爭力。目前歐洲電火化的石墨和銅的比例是8:2,中國是3:7。隨著銅價的上漲和技術的進步,石墨的使用比例會不斷增加。因此,我國電火花加工用石墨的發展空間很大。“十五”期間,模具市場需求旺盛,前景看好。目前,模具已經成為很多行業發展的瓶頸。為了更好地滿足國民經濟各行業發展的需要,“十五”期間模具產量每年將增長15%左右。隨著機械制造設備的更新換代和制造技術的提高,模具產品的發展將向精密、大型、復雜和長壽命方向發展,多功能復合模具將進壹步發展。因此,要求石墨材料規格較大。
3.高氣冷堆堆芯結構石墨材料:“高氣冷堆”是清華大學核能與新能源技術研究院自主研發的具有完全自主知識產權的第四代核反應堆,處於國際領先水平。高氣冷堆工程已被國家列為“國家重大工程”。在建的“華能石島灣核電站(示範堆)”所需石墨材料量為1.2萬噸,占示範堆總投資費用的1.5%。為了中國核能產業的健康發展,國內許多專家呼籲國內企業參與到核石墨的研發中來。國內核石墨材料專家徐世江教授說:“核石墨是高氣冷堆的關鍵材料,沒有它就沒有高堆。核石墨是防止核擴散的敏感材料。雖然目前可以進口,但壹旦國際形勢發生變化,其進口隨時可能中斷。為了自主發展中國的高氣冷堆工業,必須解決核石墨的國產化問題。2009年,成都炭素為清華核能研究所提供首批40噸等靜壓核石墨材料,保質保量按期完成核石墨材料供應。產品主要技術指標超出預期,核石墨試制任務圓滿完成,在核石墨國產化進程中邁出了可喜的壹步。核石墨和常規工程中使用的石墨有兩個主要區別。目前國內核石墨材料的發展還缺少輻照試驗,這是下壹步發展必須面對的過程。除輻照要求外,冷態核石墨的質量要求是:規格大、質量穩定、熱穩定性好、熱膨脹系數低、核純度高(50ppm以下)。等靜壓石墨是壹種新型石墨材料,是石墨材料中的精品。由於它的壹系列優良特性,必然會與高新技術競爭。隨著科學技術的發展,靜壓石墨的國內外市場容量日益增加,發展潛力巨大。為此,目前國內掀起了壹股等靜壓石墨生產熱潮。壹些以生產模壓石墨為主的炭素生產企業看中這塊“大蛋糕”,紛紛擠進等靜壓石墨生產行列。競爭必然進入白熱化狀態,競爭對手包括國外同行。在激烈的市場競爭中,國內等靜壓石墨生產企業的立足點和出路是:升級產品,向大規格、細結構(超細結構)、高強度、高純度、多功能方向發展,順應光伏產業、機械制造、核能利用的發展趨勢,更好地服務於我國國民經濟的發展。