高纯石墨生产工艺是什么
高(gao)(gao)纯石(shi)墨(纯度通(tong)常≥99.9%)是高(gao)(gao)端工(gong)业领域(如(ru)半导(dao)体、光(guang)伏、核工(gong)业、航空航天等)的(de)关键材料(liao),其生(sheng)产工(gong)艺(yi)复杂(za),核心在于原(yuan)料(liao)提(ti)纯和高(gao)(gao)温石(shi)墨化处理。通(tong)过工(gong)艺(yi),高(gao)(gao)纯石(shi)墨可实现从原(yuan)料(liao)到成(cheng)品(pin)的(de)全流程控制,满足不(bu)同领域对材料(liao)性(xing)能的(de)严(yan)苛(ke)需求。以下是典型的(de)生(sheng)产工(gong)艺(yi)流程及关键技术点:
1、原料(liao)选择与预处(chu)理
原(yuan)料:以石油焦(jiao)、沥青焦(jiao)或针状焦(jiao)为(wei)主(zhu),要(yao)求初始(shi)灰分低(杂(za)质少)。
预处理:
煅(duan)烧(shao):在1200-1400℃下煅(duan)烧(shao),脱(tuo)除(chu)挥发分(水分、硫、氮等),提(ti)高碳含(han)量。
粉(fen)碎(sui)与(yu)筛分(fen):将(jiang)原料粉(fen)碎(sui)至(zhi)微米级颗(ke)粒(如10-20μm),确(que)保后续混合均匀性。

2、配料与成型
黏结剂添加:加入煤沥(li)青(qing)或(huo)树脂作为黏结剂(比例约15-30%),混(hun)合均匀。
成型工艺:
等静压成(cheng)型:高(gao)压(100-200 MPa)下(xia)压制成(cheng)坯(pi)体,确(que)保结构致(zhi)密。
挤(ji)压成(cheng)型:用于生产(chan)长条或(huo)管状石墨。
模压成型:适合复(fu)杂(za)形(xing)状(zhuang),但密度可能略低。
3、焙烧
温度控制:在保护气(qi)氛(如氮(dan)气(qi))下缓(huan)慢升温至800-1000℃,耗时(shi)数天至数周(zhou)。
目的(de):使黏结剂(ji)碳(tan)化,形成初始碳(tan)结构,同时排除(chu)残(can)余挥(hui)发物。

4、提纯(chun)(关键步(bu)骤)
高温提纯(主流方法):
设备(bei):使用(yong)石(shi)墨化炉(如艾奇逊(xun)炉、内串式炉)。
温(wen)度(du):2500-3000℃,在(zai)惰性(xing)气体(氩气)或真(zhen)空环境中,使金属杂(za)质(Fe、Al等)气化(hua)逸出。
效果:纯度(du)可达99.99%以(yi)上,但能耗极高(吨耗电(dian)约1万(wan)度(du))。
化学提纯(辅助或特定(ding)场景):
酸(suan)(suan)洗:使用HF、HCl混(hun)合酸(suan)(suan)溶解(jie)硅酸(suan)(suan)盐(yan)及金属氧化(hua)物。
碱洗:NaOH处(chu)理去除(chu)酸性(xing)杂(za)质(zhi)。
水洗与干燥:彻底去除(chu)残留试剂,避免二次污染。
5、石墨化
工艺:在2800-3200℃高温下,通过热活化使无定形碳转化为(wei)有序石墨晶(jing)体结构(gou)。
设备:
艾奇逊(xun)炉:传统工艺,周期长(10-20天),温度(du)梯度(du)大。
连续式石墨化炉:效率(lv)高,但设(she)备成(cheng)本(ben)昂贵(gui)。
结果:显(xian)著提升导(dao)电(dian)性、热导(dao)率和(he)化学稳定性。

六⼯拥(yong)有(you)(you)各(ge)类先进的⽣产(chan)(chan)设(she)备,具有(you)(you)各(ge)类⽯墨(mo)制品及配套⾦属(shu)五(wu)⾦件的批量⽣产(chan)(chan)能⼒,⼯⼚现有(you)(you)⾼精密数控(kong)(kong)加⼯中⼼数控(kong)(kong)⻋床数控(kong)(kong)铣床⼤型平⾯磨床锯床等专(zhuan)业的⽯墨(mo)⽣产(chan)(chan)设(she)备100余(yu)台并具有(you)(you)⾃主(zhu)研发的⽯墨(mo)产(chan)(chan)品专(zhuan)⽤机械设(she)备,拥(yong)有(you)(you)20余(yu)项专(zhuan)利(li)技(ji)术(shu)。
主营产品(pin):⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)坩埚⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)匣(xia)钵⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)板⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)棒⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)粉⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)电极⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)模具(ju)⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)热(re)场⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)烯⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)转⼦⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)轴承⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)环(huan)⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)柱⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)颗粒⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)加⼯件(jian)⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)套⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)纸增碳(tan)剂⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)炊(chui)具(ju)热(re)解⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)真(zhen)空泵碳(tan)⽚真(zhen)空炉⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)件(jian)⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)加⼯件(jian)碳(tan)碳(tan)复合材料⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)⾈⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)毡(zhan)等⼀系列⽯墨(mo)(mo)(mo)(mo)材料延伸产品(pin)。⼴泛应⽤于电⼒冶⾦有⾊⾦属(shu)光伏半导体钢铁等领域。