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我從事與石墨相關的行業,希望多點了解等靜壓等方面的知識,有沒有高手?

等靜壓石墨的用途和發展方向

等靜壓石墨研發方向國內等靜壓石墨研發的方向是什麽?應成為參與競爭者首先要考慮的課題,筆者認為:等靜壓石墨材料研制的方向和應用領域的需求發展趨勢相壹致的,研發品種應與市場需求同步。

1、太陽能電池及半導體晶片用石墨:光伏產業用石墨材料:由於等靜壓石墨材料的具備高強、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,同時由於材料的密度均勻能夠有效的減小材料受急冷急熱而產生的內應力(抗熱震性能好),故可大大延長設備或器具的使用壽命周期,所以在半導體、太陽能行業中,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(坩堝、加熱器、導流筒、保罩等);多晶矽熔鑄爐用加熱器、;化合物半導體制造用加熱器、坩堝、等部件。等靜壓石墨屬於石墨材料中的精品,具有其他普通石墨不具備的優異性能,是多晶矽、單晶矽制造業熱場中耐熱材料的首選基礎性材料。太陽能光伏發電發展迅猛,近10年來,全球太陽能光伏產業平均年增長率為41.3%雖然2009年經歷了經濟危機的襲擾,全球太能產業仍然保持了30%以上的增長,哥本哈根氣候論壇後,會有更大的發展空間,預計2010年開始全球太陽能市場會有年均50%~60%的恢復性增長,中國作為全球最大的太陽能光伏生產國,其份額達到全球的70%,行業在2009年消耗的高檔石墨材料達到5000多噸,預計今後每年的等靜壓石墨材料的需求量將以平均以25~30%的速度增長,光伏產業中的單晶矽和多晶矽生產對石墨需求量巨大。清潔能源的發展,市場的需求和策面的支持,是行業發展的最有利條件。大尺寸、高純度、高密度、高強度、等靜壓(各向同性)石墨材料是電子和光伏產業發展需要,“十二五期間”將是國內等靜壓石墨制造企業發展的最好機會。目前,單晶尺寸向大規格化發展,前幾年盛行的18寸爐在2010~2011年中20寸爐迅速取代,並有朝更大規格發展的趨勢;多晶矽也朝大型化發展,另外,多晶矽準入細則仍在討論之中,高端產品是發展方向。光伏產業產品的大型化和高規格化,決定了對石墨有更高的要求,即:更大規格、更高強度、更高純度;

2、電火花加工(EDM)用石墨與銅電極比石墨電極的優點: 石墨的比重是銅的1/5,同等體積石墨的重量相對銅要輕5倍。便於制造大型模具;石墨加工速度快,壹般比普通金屬快3~5倍,可減少刀具的磨損和電極的損耗;石墨熔點高且易不會變形,不用擔心因加工度過高產生變形而使工件受到損壞;石墨在加工完成後壹般不必再進行拋光處理。減少了誤差和縮短了生產周期。石墨的電火化加工速度快而損耗小,只要配合好合理的加工參數,石墨電極可以做到理論意義上的零損耗,減少電極重復加工的次數。正因石墨材料較銅材料存在上述優點,目前,許多模具廠現正轉換為石墨加工,以縮短產品的交貨期以增強在市場上的競爭力。歐洲目前的電火化加工用石墨和銅的比例8:2,而中國市場為3:7,隨銅價上升以及技術進步,使用石墨的比例將持續增加,因此,我國電火花加工用石墨利用發展空間極大。 “十五”期間模具市場需求很旺,前景很好。在目前模具已成為不少行業發展瓶頸的情況下,如要較好地滿足國民經濟各部門發展所需,“十五”期間模具的產出每年有15%左右的增長,隨機械制造業設備升級換代和制造技術水平的提高,模具產品發展將向精密、大型、復雜、長壽命方向發展,多功能復合模具將進壹步發展,因此,要求石墨材料在“規格上大型化,組成粒度上顆粒超細化,使用上抗折能力更強化”。

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,處於國際領先水平的第四代核反應堆。高氣冷堆項目已經被國家列為“國家級的重大專項”, 在建設中“華能山東石島灣核電站(示範堆)”,需要等靜壓石墨材料數量為1200噸,占示範堆總投資費用的15%。為了中國的核能事業的健康發展,眾多國內專家呼籲國內企業參與核石墨研發,國內核石墨材料專家清華大學核能院徐世江教授說:“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,壹旦國際形勢發生變化,它的進口隨時可能中斷。為了獨立自主地發展我國的高氣冷堆產業,必須解決核石墨的國產化問題”成都炭素於2009年為清華核能院提供了首批40噸等靜壓核石墨材料,按期、保質、保量地完成了核石墨材料的供貨,產品主要技術指標超過了預期,圓滿地完成了核石墨試制任務,在核石墨國產化進程中邁出可喜的壹步,核石墨與常規工程用石墨的主要區別有兩點,核純和耐輻照損傷。目前,國內核石墨材料的研制尚缺輻照試驗這壹環節,這是下壹步研制中必須面對過程,除輻照要求外,核石墨在冷態狀態下的質量要求是:規格大型化、質量穩定、熱穩定性好、熱膨脹系數低、核純(高純度 50ppm以下) 等靜壓石墨是新型石墨材料,是石墨材料中的精品,由於具有壹系列優良特性,它必然會與高新技術、國防尖端技術緊密相聯,成為21世紀最有價值的新材料之壹。隨科經濟發展,靜壓石墨的國內國際市場容量與日俱增,發展潛力巨大。正因如此,目前國內正興起壹股等靜壓石墨生產熱,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”陸續上等靜壓設備,擠身等靜壓石墨生產行列中來,競爭將不可避免進入白熱化狀態,競爭的對手包括國外同行。在激烈的市場競爭中,國內等靜壓石墨生產企業的立足之本和出路是:將產品升級換代,朝大規格、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、核能利用各行業發展趨勢,為中國國民經濟的發展更好地服務。

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