我國進(jìn)口石墨產(chǎn)品主要是等靜壓石墨、柔性石墨和石墨電極。

一、我國等靜壓石墨與美國的區(qū)別

等靜壓石墨是一種優(yōu)質(zhì)石墨材料，與高新技術(shù)和國防尖端技術(shù)密切相關(guān)，是21世紀(jì)最有價(jià)值的新材料之一。

我國雖然沒有自己的等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)，且大部分等靜壓石墨產(chǎn)品性能低下、品種單一、大尺寸高性能等靜壓石墨尚未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

美國等靜壓石墨材料的開發(fā)由來已久。 其中，漢本、美國、德國、法國生產(chǎn)的等靜壓石墨有近百種型號(hào)和自有系列，是為其他高新技術(shù)領(lǐng)域開發(fā)的。 提供了大量新型石墨產(chǎn)品。

相比之下，我國等靜壓石墨材料的發(fā)展受制于以下幾個(gè)方面。

(一)原料與配方的區(qū)別

我國生產(chǎn)等靜壓石墨所用原料與其他石墨制品所用原料基本相同，即石油焦和瀝青焦。 美國的具體生產(chǎn)原料和配方，我國目前還處于保密狀態(tài)。

2007年競(jìng)標(biāo)后，“”成立。 就目前的情況來看，西格里在中國的生產(chǎn)基地僅以燒結(jié)和石墨化兩個(gè)工藝為主。

在上海投資建設(shè)2500噸/年等靜壓石墨材料生產(chǎn)基地。 該生產(chǎn)基地并非一條完整的生產(chǎn)線，其磨料、配方、混煉、造粒等關(guān)鍵工序均未設(shè)在上海。

這家外商投資的跨國公司，仍將等靜壓石墨材料生產(chǎn)的核心材料配方工藝置于國外。 這是對(duì)我國等靜壓技術(shù)發(fā)展的障礙和考驗(yàn)。

(2)生產(chǎn)工藝的差異

我國等靜壓石墨材料的生產(chǎn)工藝工序比美國多，手工制作程度較低，因此生產(chǎn)成本較高。

表1 我國與美國在技術(shù)武器、工藝、自動(dòng)化程度、生產(chǎn)成本等方面的差異

要想趕上發(fā)達(dá)國家，必須從硬件設(shè)備到工藝，進(jìn)一步學(xué)習(xí)美國的相關(guān)工藝，才能有所提高。

(3)產(chǎn)品尺寸的差異

正是由于原材料和工藝的差異，我們的產(chǎn)品性能有所落后。

表2 我國與美國等靜壓石墨制品性能差異

目前，大尺寸和特大尺寸等靜壓石墨是我國石墨產(chǎn)品的空白。 美國能生產(chǎn)半徑各向同性石墨，SGL產(chǎn)品半徑也能達(dá)到，能生產(chǎn)最大半徑可達(dá)2m的等靜壓石墨。 國外大尺寸各向同性石墨很少，而我國半徑以下的等靜壓石墨制品產(chǎn)能長(zhǎng)期供不應(yīng)求，而半徑以上的產(chǎn)品尚不能生產(chǎn)。

此外，該類生產(chǎn)設(shè)備尚未配套，產(chǎn)品質(zhì)量難以穩(wěn)定。 這就是中國企業(yè)與發(fā)達(dá)國家企業(yè)的區(qū)別。

從原材料、配方、生產(chǎn)工藝和裝備四個(gè)方面來看，我國的等靜壓技術(shù)還有很長(zhǎng)的路要走。

目前，我國每年從美國進(jìn)口靜壓石墨鑄件，約占我國消費(fèi)量的3/4，且消費(fèi)量逐年增加。 我國無疑是世界上潛力巨大的等靜壓石墨市場(chǎng)。 等靜壓石墨制品的開發(fā)在我國只有10年的歷史，尚處于起步階段。

(4) 廠家差異

國外廠家生產(chǎn)的等靜壓石墨產(chǎn)值低，質(zhì)量、性能、產(chǎn)品規(guī)格、規(guī)格不能完全滿足市場(chǎng)需求。 其中大部分是高端和小尺寸的產(chǎn)品，與加拿大主要廠商的產(chǎn)品有很大的不同。 具體表現(xiàn)為規(guī)格小，強(qiáng)度和密度不夠，最主要的區(qū)別是材料結(jié)構(gòu)和性能的不均勻性。

這種差異主要是由于原材料的選擇和生產(chǎn)技術(shù)還沒有達(dá)到先進(jìn)水平。 低端特種石墨幾乎全部依賴進(jìn)口，主要來自日、日、德、法四大等靜壓石墨生產(chǎn)基地。 . 因此，我國需要在等靜壓石墨研究領(lǐng)域投入更多的工作。

二、我國柔性石墨與美國的區(qū)別

（一）什么是柔性石墨

柔性石墨通常是鱗片石墨的深加工產(chǎn)品。 它是利用鱗片石墨能產(chǎn)生層間化合物的特性。 鱗片石墨經(jīng)過特定的物理處理，生成一定的層間化合物，然后進(jìn)行低溫?zé)崽幚怼?同時(shí)，石墨沿C軸方向迅速膨脹，產(chǎn)生一種柔韌性極佳的材料，即膨脹石墨（或柔性石墨）。 可以通過使用或不使用粘合劑壓縮膨脹石墨而形成的各種形狀是柔性石墨材料。

(2) 密封之王——柔性石墨

柔性石墨具有優(yōu)良的性能。 在保留鱗片石墨耐低溫、耐腐蝕、自潤(rùn)滑等性能的同時(shí)，又具有厚度、回彈性、可塑性、抗?jié)B性、自殺性、低密度和各向異性等特點(diǎn)。 特征。 所以它可以在惡劣的條件下工作。 例如在密封方面，與橡膠、石棉等相比具有無可比擬的優(yōu)越性，堪稱當(dāng)代“密封之王”，也有人稱其為“革命性材料”。

(3) 研究申請(qǐng)時(shí)間的差異

自1960年代首次研制成功膨脹石墨密封材料以來，短短30年的時(shí)間，柔性石墨進(jìn)入了眾多領(lǐng)域，甚至進(jìn)入了一些高科技領(lǐng)域。 很像英、日、英、德等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，對(duì)柔性石墨的研究非常廣泛，涉及到層間化合物的制備方法等許多深層次的問題。 目前，這一領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展。

我國在柔性石墨的研究和應(yīng)用方面起步較晚。 過去，關(guān)鍵設(shè)備上的柔性石墨中間材料通常從美國進(jìn)口。

20世紀(jì)80年代初期，我國的柔性石墨僅作為密封材料使用，僅在石油、化工等少數(shù)行業(yè)用作靜密封，應(yīng)用范圍十分狹窄。

80年代中期以后，隨著科學(xué)研究的深入和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，柔性石墨的應(yīng)用有了突破。

首先在密封方面進(jìn)行了改進(jìn)，使其能夠在較大的壓力和溫度交變條件下正常工作，可作為動(dòng)密封使用。 這時(shí)，它不僅可以防止泄漏，還可以通過自身的潤(rùn)滑性對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。 軸和襯套免受腐蝕，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。 由于柔性石墨不滲透各種液體和氣體，可以實(shí)現(xiàn)完全密封，因此在車輛、造船等行業(yè)很受歡迎。

其次，柔性石墨還被制成各種保護(hù)膜，在鑄坯工藝中得到廣泛應(yīng)用。

第三，一些廠家在制造鐵和稀有金屬時(shí)，使用柔性石墨作為保護(hù)材料也取得了初步的成功。

據(jù)悉，柔性石墨還用作核裝置的抗輻射內(nèi)襯材料、低溫爐的雜質(zhì)擴(kuò)散阻擋材料和隔熱材料、低溫石墨元件的電觸頭或加熱裝置、夾鍋內(nèi)襯和改進(jìn)的檢測(cè)軸可變電阻器的套筒和導(dǎo)輪等。

(4)柔性石墨在性能上的區(qū)別

我國柔性石墨的研發(fā)雖然進(jìn)步很快，但與美、德、美等國相比仍有較大差距。 主要原因是生產(chǎn)水平低下，產(chǎn)品質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家差距較大。

產(chǎn)品性能：如柔性石墨制品的延伸硬度比美國同類產(chǎn)品低近20%，摩擦系數(shù)比美國產(chǎn)品高20%。

品種規(guī)模：我國柔性石墨制品品種單一，而西方一些發(fā)達(dá)國家和俄羅斯根據(jù)不同的使用條件開發(fā)了抗氧化、防腐型等1600多種柔性石墨制品，幾乎達(dá)到人們期望的一切水平；

在柔性石墨制品復(fù)合材料方面：英國研制成功的有6種，我國只有3種，其中一種還在試驗(yàn)階段。

三、我國石墨電極與美國的區(qū)別

在石墨電極尺寸方面，我國研制的最大尺寸為Φ。 早在10年前，Φ的石墨電極就已在國際上使用。

近年來，隨著我國冶金產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，生產(chǎn)兵器落后的小電爐逐步被淘汰，大功率、超大功率電爐發(fā)展迅速，大大減少了供給和普通功率中小型石墨電極供不應(yīng)求，造成產(chǎn)品嚴(yán)重短缺。 ，但超高功率大尺寸石墨電極的需求逐年增加。

為此，我國石墨電極供需中超大功率電極供不應(yīng)求，大功率電極供需基本趨于平衡，普通功率電極供需處于過量的。

在品種結(jié)構(gòu)上，我國與發(fā)達(dá)國家的差距也很大。 目前，英國UCAR、臺(tái)灣東海、昭和菲特等生產(chǎn)超高功率電極，其中約80%為上述大尺寸的超高功率電極，而超高功率電極的產(chǎn)值——我國大功率電極僅占石墨電極總產(chǎn)值的27%左右。 . 由于超高功率、大功率電爐冶煉比普通功率電爐節(jié)電10%-20%，煉鋼時(shí)間縮短20%，單位成本節(jié)約10%以上總的來說，所以推動(dòng)我國煉鐵電爐向超大功率發(fā)展是大勢(shì)所趨。

四、展望

現(xiàn)階段，我國石墨仍以傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域?yàn)橹鳎翠撹F煉鋼、鑄造、機(jī)械潤(rùn)滑和車輛制造等占很大比重。

在新興產(chǎn)業(yè)石墨制品領(lǐng)域，我國重點(diǎn)發(fā)展鋰電池、燃料板、電腦芯片、顯示器和手機(jī)觸摸屏、剎車片、工業(yè)砌筑、汽油添加劑等。

為了保護(hù)我國的石墨礦產(chǎn)資源，一方面要加強(qiáng)立法，提高準(zhǔn)入門檻。 另一方面，在加強(qiáng)地質(zhì)鉆探的同時(shí)，要大力提高石墨礦精加工技術(shù)，探索開發(fā)高附加值的新型石墨產(chǎn)品。

在未來對(duì)石墨的研究中，雖然石墨在大多數(shù)材料中只是作為輔助材料或附屬物，但石墨的π或σ鍵的物理性質(zhì)可以揭示出來，其結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)可以很容易地進(jìn)行調(diào)整。 相信隨著全球技術(shù)的變革，石墨將在高精密領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。

獨(dú)家編輯整理：中國粉體技術(shù)網(wǎng)

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