等静压石墨的应用发展及生产工艺简介

西格里等静压石墨生产工艺1. 背景介绍西格里等静压石墨是一种高纯度、高密度、高强度的特种垫片材料，广泛应用于各种高温、高压场合，如核电站、炼油厂等。

本文将介绍西格里等静压石墨的生产工艺。

2. 原材料2.1 石墨粉生产西格里等静压石墨的关键原料是石墨粉。

石墨粉应具有高纯度、好的流动性、均匀的粒度分布和适当的表面积。

一般采用加工石墨或天然石墨矿加工而来的石墨粉。

2.2 增塑剂增塑剂是一种有机物，主要作用是增加石墨粉的可塑性和保水性，并提高石墨坯料的强度和塑性。

一般采用苯甲酸等增塑剂。

2.3 纤维素类物质纤维素类物质是一种天然高分子有机物，主要作用是增加坯料的韧性和可压性以及促进成型过程中的流动。

一般采用纤维素、聚丙烯纤维等。

2.4 聚合物3. 生产工艺3.1 坯料制备将石墨粉、增塑剂、纤维素类物质和聚合物按一定比例混合均匀，加入适量的水在高速搅拌机中混合6-8小时，得到粘度适宜、流动性良好的坯料。

将坯料按照设计要求压制成各种规格的坯体。

成型可采用等静压法、注射成型法等。

3.2.1 等静压法等静压法是指在静止状态下对坯料施加等干压力，使坯体内部的流动趋势趋向均衡，从而获得均匀的密度分布。

等静压机主要由机架、压头、加热系统及控制系统等组成。

生产中，将坯体放置于加热室中加温，再将坯体放置于压头下，通过升降机控制坯体高度，使坯体压缩至一定程度，然后开始施加等干压力，直到达到设计要求的密度。

3.2.2 注射成型法注射成型法是指将坯料放入注射机中，在高温高压下将其注射入模具，再将模具加热或在高温高压下保温一段时间，使坯料充分流动并获得均匀的密度分布。

注射成型法可通过模具设计不同的形状和规格的坯体。

3.3 坯体烧结将已成型的坯体放入烧结炉中进行烧结处理。

烧结炉可采用电阻炉、热风炉等。

烧结温度通常在2000℃以上，在氢气或真空中烧结，使坯体中残留的溶质和极微小的孔隙被气体扫除或填充，从而提高坯体的密度和强度。

4. 总结西格里等静压石墨的生产工艺包括坯料制备、坯料成型和坯体烧结三个过程。

等静压石墨的应用、发展及生产工艺简介摘要：本文概括了等静压石墨的特性及主要用途，并对其国内外发展状况作了简单描述。

结合部分等静压石墨科研文献及生产专利，对其生产工艺进行了介绍。

关键词：等静压石墨特性用途生产工艺等静压石墨是上世纪40年代发展起来的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能。

等静压石墨的耐热性好，在惰性气氛下，随着温度的升高，其机械强度反而升高，在2500℃左右时达到最高值；与普通石墨相比，结构精细致密，而且均匀性好；热膨胀系数很低，具有优异的抗热震性能；各向同性、耐化学腐蚀性强、导热性能和导电性能良好；具有优异的机械加工性能。

正是由于具有这一系列的优异性能，等静压石墨在化工、半导体、电气、冶金、机械、核能及宇航等领域得到广泛应用，而且，随着科学技术的发展，应用领域还在不断扩大。

1.等静压石墨的主要用途1.1太阳能电池及半导体晶片用石墨在太阳能、半导体行业中，大量使用等静压石墨，制作单晶直拉炉热场石墨部件，多晶硅熔铸炉用加热器，化合物半导体制造用加热器、坩埚等部件。

近年来，太阳能光伏发电发展迅猛，光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。

目前，单晶、多晶硅产品均朝大型化、高端化发展，对等静压石墨也有了更高的要求，即：更大规格、更高强度、更高纯度。

1.2核石墨等静压石墨具有中等的力学性能，特别出色的高温力学性能，导热系数大，线膨胀系数低。

在高温气冷堆中，主要用作反射剂、慢化剂及活性区结构材料，同核燃料一道构成核燃料组件。

在400~1200℃的温度下，受高能γ射线和快中子的放射线，时间长达数年之久，容易造成辐照损伤，从而改变石墨的结构和性质，所以要求材料的石墨化度高、各向同性度好、组成均一、弹性模量低。

目前，我国只能生产少量的高温气冷反应堆用核石墨，主要还是依赖进口。

1.3电极石墨石墨无熔点，是电的良导体，抗热震性好，是极佳的电火花加工电极材料。

普通石墨材料，为粗颗粒结构低密度各向异性石墨，不能满足电火花加工的需求，而等静压石墨电极结构均匀、致密、加工精度高，可以满足这方面的要求。

等静压石墨的应用、发展及生产工艺简介摘要：本文概括了等静压石墨的特性及主要用途，并对其国内外发展状况作了简单描述。

结合部分等静压石墨科研文献及生产专利，对其生产工艺进行了介绍。

关键词：等静压石墨特性用途生产工艺等静压石墨是上世纪40年代发展起来的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能。

等静压石墨的耐热性好，在惰性气氛下，随着温度的升高，其机械强度反而升高，在2500℃左右时达到最高值；与普通石墨相比，结构精细致密，而且均匀性好；热膨胀系数很低，具有优异的抗热震性能；各向同性、耐化学腐蚀性强、导热性能和导电性能良好；具有优异的机械加工性能。

正是由于具有这一系列的优异性能，等静压石墨在化工、半导体、电气、冶金、机械、核能及宇航等领域得到广泛应用，而且，随着科学技术的发展，应用领域还在不断扩大。

1.等静压石墨的主要用途1.1 太阳能电池及半导体晶片用石墨在太阳能、半导体行业中，大量使用等静压石墨，制作单晶直拉炉热场石墨部件，多晶硅熔铸炉用加热器，化合物半导体制造用加热器、坩埚等部件。

近年来，太阳能光伏发电发展迅猛，光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。

目前，单晶、多晶硅产品均朝大型化、高端化发展，对等静压石墨也有了更高的要求，即：更大规格、更高强度、更高纯度。

1.2 核石墨等静压石墨具有中等的力学性能，特别出色的高温力学性能，导热系数大，线膨胀系数低。

在高温气冷堆中，主要用作反射剂、慢化剂及活性区结构材料，同核燃料一道构成核燃料组件。

在400~1200℃的温度下，受高能γ射线和快中子的放射线，时间长达数年之久，容易造成辐照损伤，从而改变石墨的结构和性质，所以要求材料的石墨化度高、各向同性度好、组成均一、弹性模量低。

目前，我国只能生产少量的高温气冷反应堆用核石墨，主要还是依赖进口。

1.3 电极石墨石墨无熔点，是电的良导体，抗热震性好，是极佳的电火花加工电极材料。

普通石墨材料，为粗颗粒结构低密度各向异性石墨，不能满足电火花加工的需求，而等静压石墨电极结构均匀、致密、加工精度高，可以满足这方面的要求。

等静压石墨等静压石墨是国际上近50年来发展起来的新产品，与当今高科技紧密相联。

不仅在民用上大有作为，在国防上占有重要地位，属新型材料，令人瞩目。

它是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料。

石墨制品的成型方法主要有三种：1、热挤压成型：如生产炼钢用石墨电极。

2、模压成型：用于铝业炭素和电炭制品。

3、等静压成型：等静压石墨生产原材料全方位受压，炭素颗粒始终处于无序状态，从而使产品没有或很少有性能上的差异，方向上的性能比不大于1.1。

被称为:“各向同性”。

等静压石墨用途广泛，涌现出许多等静压石墨厂家。

由于国内的厂家起步比较晚，国内等静压石墨生产工艺落后于国外。

国外生产的等静压石墨的指标优于国内。

等静压石墨和高纯石墨的区别在于生产工艺不同，等静压石墨密度及性能优于高纯石墨。

等静压石墨市场广阔，等静压石墨的主要用途：1、直拉单晶硅热场和多晶硅铸锭炉用加热器：在直拉单晶硅热场中，等静压石墨部件有坩埚、加热器、电极、隔热遮蔽板、籽晶夹持器、旋转坩埚用的底座、各种圆板、热反射板等约30种。

其中，80%的等静压石墨用于制造坩埚和加热器等。

在太阳能电池多晶硅片的制造过程中，首先要将多晶硅碎块熔铸成多晶硅方锭。

其中铸锭炉的加热器需要用等静压石墨来制作。

2、原子能工业：核裂变堆(高温气冷堆)，石墨是中子的慢化剂和优良的反射剂。

导热性好、机械强度高的石墨材料被用做面对等离子体的第一壁材料。

3、放电电极：主要以石墨或铜为电极的放电加工被广泛用于金属模具等加工领域。

4、有色金属连铸用石墨结晶器：由于等静压石墨材料在热传导、热稳定、自润滑、抗浸润及化学惰性等方面具有良好的性能，使之成为制作结晶器不可替代的材料。

国内等静压石墨发展以冷等静压成型技术生产的等静压石墨是新型石墨材料，由于等静压石墨具有一系列优良特性，它必然会与高新技术、国防尖端技术紧密相联，成为21世纪最有价值的新材料之一，随科技进步与经济发展，静压石墨的国内国际市场容量与日俱增，发展潜力巨大，正因如此，一些以生产模压石墨为主的炭素生产企业陆续上等静压设备，目前国内正兴起等静压石墨生产热。

本文涉及的要点有：等静压石墨材料生产的特点，材料特性，用途以及研制现状和发展趋势。

一、关于等静压的几个概念1、等静压与等静压成型：等静压：是指在各个方向上对经过密封的物料同时施加相等的压力状态；等静压成型：是将待压物料经过密封后置于高压容器中，利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对物料进行均匀加压，当液体介质通过压力泵注入压力容器时，根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀地传递到各个方向，因此高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。

采用上述方法使粉料致密成坯体的方法称为等静压成型。

等静压成型按成型时温度划分，还可分成冷等静压、温等静压和热等静压，等静压石墨的生产大多采用冷等静压，只有极少数采用热等静压生产工艺。

如：神州6号逃逸装置上的石墨材料就是采用热等静压技术生产的，价值高达2万元/kg,民用等静压石墨材料一般采用冷等静压技术生产。

2、等静压石墨：等静压石墨是指采用等静压成型方式生产的石墨材料。

等静压石墨由于成型过程中通过液体压强均匀不变施压，制得的石墨材料性质优异，具有：成型规格大；坯料组织结构均匀；密度高，强度高；各向同性(特性与尺寸、形状、取样方向无关)等优点，因此等静压石墨也称为"各向同性"石墨。

各向同性石墨的定义：是机械性能、电气性能和热性能等静态特性具有各向同性，异向比为1~1.1的人造石墨。

二、等静压石墨的特点1、等静压石墨生产特点①液体加压，成型压力高，可以压制大尺寸制品压制粉料用橡胶或塑料隔离，密封后放置于液体中加压，制品表面在均匀受压的条件下均匀收缩，生坯密度大。

第1篇一、引言石墨是一种非金属矿物，具有优异的物理、化学和机械性能，广泛应用于钢铁、机械、化工、电子、航空航天等领域。

随着科技的不断发展，石墨的需求量逐年增加，石墨生产工艺的研究和改进显得尤为重要。

本文将从石墨的选矿、破碎、磨粉、提纯、成型等环节，详细介绍石墨生产工艺。

二、石墨选矿1. 选矿方法石墨选矿主要包括浮选法、重选法、磁选法等。

其中，浮选法是应用最广泛的方法，具有高效、环保、经济等优点。

2. 选矿流程（1）破碎：将石墨原矿破碎至一定粒度，便于后续处理。

（2）粗选：采用浮选法，将石墨矿物从原矿中分离出来。

（3）精选：对粗选得到的石墨精矿进行浮选，提高石墨品位。

（4）脱泥：去除石墨精矿中的杂质，提高石墨质量。

三、石墨破碎1. 破碎设备石墨破碎设备主要有颚式破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机等。

根据石墨原矿的粒度和产量要求，选择合适的破碎设备。

2. 破碎流程（1）粗破碎：将石墨原矿破碎至一定粒度，便于后续处理。

（2）中破碎：将粗破碎后的石墨物料进一步破碎，达到所需的粒度。

（3）细破碎：对中破碎后的石墨物料进行细破碎，以满足不同用途的石墨产品需求。

四、石墨磨粉1. 磨粉设备石墨磨粉设备主要有球磨机、 Raymond 磨、雷蒙磨等。

根据石墨物料的粒度和产量要求，选择合适的磨粉设备。

2. 磨粉流程（1）粗磨：将破碎后的石墨物料进行粗磨，达到一定的粒度。

（2）细磨：对粗磨后的石墨物料进行细磨，以满足不同用途的石墨产品需求。

（3）分级：对磨粉后的石墨物料进行分级，去除不合格的物料。

五、石墨提纯1. 提纯方法石墨提纯方法主要有酸洗法、碱洗法、氯化法等。

其中，酸洗法和碱洗法应用较为广泛。

2. 提纯流程（1）酸洗：将石墨物料放入酸洗槽中，进行酸洗处理，去除杂质。

（2）碱洗：将酸洗后的石墨物料放入碱洗槽中，进行碱洗处理，进一步去除杂质。

（3）过滤：将碱洗后的石墨物料进行过滤，得到纯净的石墨。

六、石墨成型1. 成型方法石墨成型方法主要有挤压法、压制法、烧结法等。

等静压石墨等静压石墨是一种黑色的金属，常用于制造磨具、润滑剂和金属套件等。

它是一种化学物质，可以用来制造出很多特殊的结构体，如纳米型石墨，用于生产超级润滑剂和高性能润滑油。

它还可以用于制造石墨电极、太阳能电池板和石墨烯等。

在石墨的形成和结构上，它是由无数的层状碳键所构成的，每层结构被重复地排列在一起，而每一层中的碳原子之间也是相互连接在一起，形成一种像链条一样的结构。

不同于其他矿物，石墨只含有碳元素，没有其他元素的参与。

等静压石墨具有出色的热性能，能够承受极高的温度，最高可达3000摄氏度。

它还具有良好的导热、导电和耐腐蚀性能，这些特点使得它成为非常有用的材料，它能够使所有的工业应用更加安全、高效和可靠。

等静压石墨可用于制造磨具，如手表表壳、环状塞、磨刀、粉碎机和去腐蚀剂王等，这些仪器都是重要的机械设备，具有稳定的性能，能够很好地满足用户需求，从而提高了用户的生产效率。

由于等静压石墨具有良好的热性能和耐腐蚀性能，它也用于太阳能电池板的制造，能够有效地吸收太阳能，可以替代传统的高压电池。

石墨电极也可用于电力电子系统，可以提高系统的可靠性和稳定性，确保设备运行顺利。

等静压石墨还被用于制造金属套件，如摩擦组件、连杆件和减速机等，这些套件的功能大多是用于传动和制动系统中，来帮助设备达到理想的运行效果。

另外，等静压石墨也被用来制造加油机润滑油、冷却液和工业润滑油，这些润滑油有助于减少工业机器的摩擦损耗，使其保持稳定的运行状态，减少机器的磨损和故障。

此外，石墨的高抗拉强度和抗疲劳性能，使它可以用于制造多种金属结构，如汽车悬挂阀、液压泵和碳纤维等，这些结构可以抵抗极端的温度和外力环境，从而使其具有良好的耐久性能。

等静压石墨是一种重要的工业材料，它具有优良的物理和化学性能，可用于制造多种器件或结构，同时具有耐高温、耐腐蚀和抗拉强度等特性，能够满足不同行业的不同需求。

此外，石墨对环境的污染也很低，所以它的使用不会造成任何污染。

等静压石墨生产工艺等静压石墨是一种高纯度、高密度的石墨制品，具有优异的耐热、耐腐蚀和导电等特性，被广泛应用于电力、冶金、航天、化工等行业。

下面将介绍等静压石墨的生产工艺。

等静压石墨的生产工艺主要包括原料准备、浆料制备、成形工艺、石墨烧结和加工工艺等几个步骤。

首先是原料准备。

等静压石墨的原料主要是天然石墨，通过人工选矿、粉碎、筛分等工艺处理获得。

制作等静压石墨还需要添加一些粘结剂和增稠剂，用于增加石墨的粘结性和塑性，以便于成型工艺。

然后是浆料制备。

将经过筛分的石墨和粘结剂、增稠剂等混合到一起，加入适量的溶剂，搅拌均匀形成浆料。

在此过程中需要严格控制浆料的配方和搅拌时间，确保浆料的质量和均匀性。

接着是成形工艺。

将浆料注入至等静压石墨模具中，使用模具挤压和振动的力量，将浆料压实并获得所需的形状。

成形工艺中需要注意浆料的充填、振动和压实等参数的控制，以获得均匀致密的成型坯体。

然后是石墨烧结。

将成型坯体置于高温石墨炉中进行烧结，通过加热和石墨化等过程，实现石墨颗粒的结晶和烧结。

石墨烧结的温度和时间需要根据具体要求进行控制，以确保石墨的质量和性能。

最后是加工工艺。

石墨制品在烧结后往往需要进行加工，例如修整表面、精加工、加工孔洞等。

加工工艺可以采用机械加工、电火花加工、激光加工等方式，根据具体要求来选择合适的加工方法。

此外，等静压石墨生产过程中还需要进行质量检验和测试，以确保产品的质量和性能。

这些检验和测试包括物理性能测试、化学分析、显微结构分析等，以检测石墨制品的密度、强度、导热性等指标，为客户提供可靠的产品。

综上所述，等静压石墨的生产工艺包括原料准备、浆料制备、成形工艺、石墨烧结和加工工艺等几个步骤。

通过科学的工艺流程和严格的质量控制，可以获得优质的等静压石墨产品，满足不同行业的需求。

等静压石墨生产流程石墨是一种非常重要的材料，广泛用于领域如电池、石墨烯、涂料、摩擦材料和导电材料等。

等静压石墨是一种高纯度的石墨材料，具有优良的导热性能和耐高温性能。

以下是等静压石墨的典型生产流程。

1.原料准备：等静压石墨的原料包括天然石墨粉末和粘结剂。

天然石墨粉末是通过石墨矿石的采矿、破碎和磨矿等工艺得到的，可以根据需要的氧含量和粒度进行筛分和分类。

粘结剂主要是一些有机物，可以提供黏结力以使石墨粉末形成固体坯料。

2.批料和混合：根据需要的规格，按照一定比例称取石墨粉末和粘结剂，然后将其放入混合设备中进行均匀混合。

混合设备通常是一个旋转的固体混合机或者是一个垂直旋转的混合桶，可以确保原料混合均匀。

3.粗制坯料成型：均匀混合的原料通过成型工艺形成粗制坯料。

传统的成型工艺包括压制和浇铸成形。

压制是将原料放入模具中，然后通过压力使其成形。

浇铸成形是将混合好的原料倒入模具中，然后使其自然凝固成形。

4.精密加工：经过成型后得到的粗制坯料还需要进行精密加工，以进一步提高其密度和机械性能。

精密加工主要包括加压和碳化两个步骤。

加压是将粗制坯料放入等静压加压机中，通过高压机械作用使其变形，使坯料的密度增加。

碳化是将加压后的坯料放入高温炉中进行碳化处理，使石墨粉末经过高温热分解生成石墨结构。

5.加工和后处理：碳化后的坯料需要进行加工和后处理才能得到最终的等静压石墨制品。

加工主要包括切割、修整和加热再碳化等工艺，以形成产品的形状和尺寸。

后处理主要是对制品进行清洗、研磨、抛光和涂层等表面处理，以提高产品的光洁度和使用性能。

6.检测和包装：生产的等静压石墨制品需要进行质量检测，以确保其符合相关的标准和规范。

常见的检测项目包括密度、导电性能、热导率和机械性能等。

合格的产品经过检测后，可以进行包装和运输，以便销售和使用。

总之，等静压石墨的生产流程包括原料准备、混合、成型、精密加工、加工和后处理、检测和包装等步骤。

这一流程的每个步骤都非常关键，只有严格按照要求进行操作，才能得到高质量的等静压石墨制品。

等静压石墨的生产现状石墨是一种常见的非金属矿产资源，具有导电、导热等特性，在各行各业都有广泛的应用。

其中，等静压石墨是一种特殊的石墨制品，具有高密度、高强度、高导热性等特点，广泛应用于高温、高压和极端环境下的工业领域。

等静压石墨生产过程包括粉碎、研磨、筛分、制浆、成型、烘干、焙烧等步骤。

首先，将原料石墨经过粉碎和研磨处理，得到细粉。

然后，通过筛分将细粉进行分类，以得到所需的颗粒大小。

随后，将筛分后的石墨粉悬浮在水中，形成石墨浆。

这个石墨浆配方可以根据所需的产品性能进行调整。

接下来，将石墨浆倒入成型模具中，通过压力和震动，使石墨浆形成固体状。

成型后的产品通过烘干去除水分。

最后，将产品放入高温环境中进行焙烧，使石墨颗粒之间形成结晶、致密的结构，提高产品的热导率、机械强度和耐磨性。

目前，国内等静压石墨的生产水平相对较高，主要集中在江苏、山东、河北等地的石墨制品企业。

这些企业采用先进的生产设备和工艺技术，不断提升产品质量，满足国内外市场的需求。

国内等静压石墨的主要应用领域包括电力、电子、航天、石化、冶金等行业。

在电力行业，等静压石墨主要应用于电力站的泵、阀、密封件等关键部件。

在电子行业，等静压石墨主要用于半导体、光纤、太阳能电池等电子元件的制造。

在航天领域，等静压石墨被广泛应用于火箭发动机的喷嘴、导弹的制导系统等。

在石化行业，等静压石墨主要用于高温腐蚀介质下的阀门、泵、换热器等设备。

在冶金行业，等静压石墨主要用于高温炉、熔炼罐、坩埚等冶炼设备。

未来，随着工业技术的不断进步和市场需求的不断扩大，等静压石墨行业有望迎来更多的发展机遇。

预计未来数年内，国内等静压石墨的产量和质量将逐步提高，产品结构将更加多样化，应用领域将进一步扩大。

同时，随着环保意识的增强，石墨制品企业也将加大环保工作力度，提高绿色生产水平。

等静压石墨的应用发展及生产工艺简介石墨是一种天然的矿物质，由碳原子组成，具有良好的导电性和热稳定性。

等静压石墨是一种通过等静压工艺制备的高密度石墨材料，广泛应用于各行各业，包括航空航天、电子、汽车、机械等领域。

等静压石墨的应用非常广泛。

首先，由于其优异的导电性和热稳定性，等静压石墨常用于航空航天领域，例如制造导电材料、航天器隔热罩等。

其次，等静压石墨还用于电子领域，用于制造电子键盘、手机键盘、平板电脑触屏等。

此外，等静压石墨还广泛用于汽车、机械等行业，例如用于制造汽车零部件、机械密封件等。

在发展方面，随着现代科技的不断进步，对石墨材料的需求不断增加，等静压石墨材料也在不断发展。

一方面，针对不同行业的需求，等静压石墨材料的性能得到不断改进，例如提高导电性能、增加耐热性能等。

另一方面，由于石墨资源有限，科研人员也在不断寻找新的替代材料，以满足市场的需求。

等静压石墨的生产工艺可以简单概括为以下几个步骤。

首先，选择高纯度的石墨粉末作为原料，并将其与其他添加剂混合均匀。

然后将混合料放入模具中，并进行等静压处理。

等静压是一种特殊的压实工艺，通过在高温高压条件下对混合料进行压制，使其形成固体结构，并获得高密度的石墨材料。

最后，将等静压石墨材料进行后续处理，如烘干、磨削、打磨等，以获得所需的形状和尺寸。

总结起来，等静压石墨是一种通过等静压工艺制备的高密度石墨材料，具有良好的导电性和热稳定性。

它在航空航天、电子、汽车、机械等领域有广泛应用。

随着科技的进步，对石墨材料的需求不断增加，等静压石墨材料也在不断发展。

其生产工艺包括原料选择、混合、等静压处理及后续处理等步骤。

未来，随着技术的发展和需求的增加，等静压石墨材料的应用和生产工艺还将继续得到改进和创新。

等静压技术是一种利用密闭高压容器内制品在各向均等的超高压压力状态下成型的超高压液压先进设备。

等静压工作原理为帕斯卡定律：“在密闭容器内的介质（液体或气体）压强，可以向各个方向均等地传递。

” 等静压技术已有70多年的历史，初期主要应用于粉末冶金的粉体成型；近20年来，等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌和石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

等领域。

等静压技术按成型和固结时的温度高低，分为冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。

冷等静压技术冷等静压技术，(Cold Isostatic Pressing,简称CIP)是在常温下，通常用橡胶或塑料作包套模具材料，以液体为压力介质主要用于粉体材料成型，为进一步烧结，煅造或热等静压工序提供坯体。

一般使用压力为100~ 630MPa。

Avure冷等静压设备温等静压技术温等静压技术，压制温度一般在80～120℃下．也有在250~450℃下，使用特殊的液体或气体传递压力，使用压力为300MPa左右。

主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。

以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

热等静压技术(hot isostatic pressing，简称HIP)HIP) ，是一种在高温和高压同时作用下，使物料经受等静压的工艺技术，它不仅用于粉末体的固结．睫传统粉末冶金工艺成型与烧结两步作业一并完成．而且还用于工件的扩散粘结，铸件缺陷的消除，复杂形状零件的制作等。

在热等静压中，一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质，包套材料通常用金属或玻璃。

工作温度一般为1000~2200℃，工作压力常为100~200MPa。

与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种成型工艺，与常规成型技术相比，具有以下特点：a．等静压成型的制品密度高，一般要比单向和双向模压成型高5 l5。

热等静压制品相对密度可达99 8％～99．09％。

研究与探讨等静压石墨1 等静压技术的国内外发展与现状当今商品市场上的炭石墨材料(或称制品),多数是采用热挤压和模压(冷的或热的)成型的.等静压是一种新的成型方法.等静压的成型方法,系根据在液体或气体介质中,各方向压强均等的原理设计而成.在生产中,是将待压制的粉末(或初压成型产品)装入软质可塑性包装袋(如橡胶,铝皮或塑料)中,密封后,吊入密闭的高压缸体内,缸内的介质可以为液体(油或乳剂)或气体(氩,氮气).缸体密闭后,通过外界压力,压缩介质,使产品受压成型.等静压机目前已有冷等静压(常温下使用),温等静压(介质温度为80～100℃,和热等静压(介质温度为1 000℃以上)三种.据资料介绍,世界上最早的一台等静压机是由瑞典1939年研制成功的.目前仍是等静压机出口国.我国最早使用的冷,热等静压机,也是从该国引进的.等静压机最早使用在粉末冶金(包括硬质合金)和陶瓷工业上,后来为炭石墨材料行业所采用.等静压机的关键部件是缸体,通常承受压力为200MPa.据悉,已能制造最高可达1 050MPa的缸体.缸体最早是整体浇铸,目前多数采用钢丝予应力缠绕而成.随着产品规格的大型化,缸体直径不断向大型化发展.目前,日本东洋炭素株式会社已能批量生产`1 500×2 000mm的等静压石墨.据悉拟开发直径2 000mm的产品.据国外同行厂家权威人事介绍,世界上等静压石墨的生产,主要集中在以下三家, 2002年的各家产量,大致如下:日本东洋炭素株式会社: 6 000吨年法国罗兰股份有限公司: 4 000吨年德国西格里炭素股份公司: 2 500吨年除此之外,尚有:美国联合炭化物公司,太湖公司,波克公司,尤卡尔公司;日本东海电极,揖斐公司,昭和电工,日立化成;俄罗斯莫斯科电极厂等生产该种产品.我国在上世纪70年代开始制造单压200MPa,缸体直径为200mm的等静压机; 80年代已能批量生产直径500mm和800mm的等静压机.目前已能生产直径1250mm,有能力生产直径为1500mm的等静压机.成都蓉光炭素股份有限公司的高纯石墨制品厂已能批量生产`500×600mm的等静压石墨.并准备不断向大型化发展.等静压机除用于压制成型以外,用作沥清浸渍装置,效果十分明显.将制品与沥青装于密封的金属铝皮中,放在热等静压机内,采用气体介质,升温,加压,直到沥青全部焦化为止.制品将得到最大的浸渍增重.这是因为不仅沥青能浸入制品的全部气孔,而且没有通常设备中,减压后沥青外溢和焙烧时沥青外渗现象.2 等静压石墨的特性211 各向同性炭石墨制品的成型方法,主要有三种,即:热挤压成型,如生产炼钢用石墨电极;模压成型(包括震动成型)及用于铝业炭素和电炭制品;等静压成型.尽管成型的方法不同,但其成型的原理是相同的.压制前的物料,无论是糊料,还是粉末,物料的颗粒排列是无序的,在压力作用下,粉末颗粒发生位移和变形,颗粒间的接触表面因塑性变形而增大,发生机械的咬合和交织,使物料被压实.物料中的炭质颗粒,用显微镜观察,可以看到,他们既非圆形,也非方形.属不规则形状.即长,宽比不同.在挤压和模压的情况下,受单方向压力和模具摩擦作用,这些炭质颗粒将作有序排列,这便造成最终产品性能上的差异,如电气,机械,热性能等.即垂直于压力面的方向与水平于压力面的方向性能不同,人们称其为:"各向异性".这种"各向异性"对炼钢用石墨电极,电机用电刷来说,是有益,是不可缺少的.他们需要这种特征.而另外许多使用的场合,却不需要"各向异性",而需要"各向同性".于是出现了等静压石墨.等静压成型改物料的单方向(或双方向)受压为多方向(全方位)受压,炭素颗粒始终处于无序状态.从而使最终产品没有或很少有性能上的差异.方向上的性能比不大于111.人们称其为:"各向同性".当然,为了进一步缩小性能上的差异,除关键的等静压机成型外,尚需在炭质颗粒结构和工艺上进一步调整.212 体积密度的均一性为制造细结构,质地致密,组织均匀的炭石墨材料,采用粉末压制(而非糊料)是唯一的方法.而用粉末压制只有采用模压方法和等静压方法.在采用模压成型时,无论是单面压制或双面压,受摩擦力(炭质颗粒间和制品与模具间)的影响,压力的传递将逐渐降低,从而造成体积密度的不均匀.这种差异,随制品的高度增加而加大.这种毛坯整体上的密度不均匀,不仅为以后工序——焙烧带来隐患,亦将造成将毛坯加工成品部件时,带来单个产品的性能差异,是十分有害的.采用等静压机成型时,产品各方位受力均匀,体积密度比较均一,且不受产品高度的限制.213 可以制造大规格制品由于信息产业的飞速发展,单晶硅的直径不断向大直径方向延伸,已由原来的75～100mm,发展到150～200mm,而且正向250mm,300mm发展.需要石墨材料的直径也随之增加.此外电火花加工用石墨,连铸石墨,核反应堆用石墨亦需大规格制品,如当今商品市场上已出现1 500×2 000mm的石墨制品.而采用模压方法是无法完成的.这是因为它受下列制约.21311 压机吨位的限制以产品直径1 500mm为例,假如压制单位压力为100M Pa,则压制的使用压力将为:1766215t,设计的吨位将更高.虽然当今制造这样高吨位的压机,并不困难,但是假如制品长度加大,则此压机将是一个庞然大物.造价亦十分可观.21312 产品高度的限制据笔者了解,目前采用双面压制模压产品的高度,也只能在300～400mm之间,假如制品高度为2000mm,在通常情况下,上滑块与压机床面高度与制品高度比是4:1,那么压机的空间距离将达到8000mm.虽然对压机和模具进行结构改变,有望降低一些高度,但压机的设计与制造上将遇到很大的困难.更何况如此高的产品,其体积密度上的差异,将十分明显.甚至造成中间部位无法成型的状态.21313 焙烧的限制统计数据表明,炭石墨制品的生产废品, 70%以上是焙烧工序造成的,废品的主要形式是产品的内,外部裂纹.造成焙烧产品开裂的原因很多,诸如配方的合理性,粘结剂的加入量多少,单位压力的大小,焙烧曲线的快慢,产品受热的均匀程度,焙烧低温过程的"浸氧",填充料的性质等等,但不可否认,制品体积密度的不均匀,是产品内部结构缺欠所造成焙烧开裂的主要元凶之一.这是因为体积密度不同,膨胀系数便有差异,在焙烧过程中,将产生不均衡的内应力.当这种内应力超过制品本身强度时,便因内应力释放而开裂.这种开裂不仅在焙烧过程中产生,在冷却过程也易于产生.由于等静压机成型的产品,如上所述,在很大程度上,克服了体积密度的不均匀性,不仅在产品规格相同的情况下,产品开裂的可能性大幅度降低,而且使生产大规模产品成为可能.除上述之外,采用等静压机成型的等静压石墨,除圆形和板材之外,还可以制造异形产品.更重要的是,产品性能与产品的规格大小无关.3 讨论与商榷细结构,大规格,各向同性——等静压石墨,是一种新型炭石墨材料.由于它具有一系列特性,应用范围广泛,为当今市场所需要,特别是它与当代高科技和国防尖端科技紧密相联,必将迅猛发展.面对这种新材料面市,不可必免的将冲击传统市场,也将提出一些新的概念和思路.本文对几个相关问题,提出一些粗浅意见,以资商榷.311 关于等静压石墨细结构,大规格,各向同性石墨,有其独自特性,更有别于传统的"高纯石墨",为此它应有一个简化的专业名称.炭石墨材料的命名方法很多,如:按用途分,可称:炼钢电极,电机用电刷,连铸用石墨等;按产品结构特性分,可称:各向同性石墨,各向异性石墨;按生产工艺分,可称:热挤压石墨,模压石墨;按性能分可称:高纯石墨,高密石墨,高强石墨等等.参照国外通用叫法(如日本称"等方石墨),笔者认为称:"等静压石墨"比较简练而贴切.而且能表示产品的内涵.312 关于各向同性炭石墨材料在制造过程中,由于成型方法的不同,其不同方向上的性能便有差异.主要表现在:电阻率,导热率,机械性能,热膨胀系数等.一般测定方法是:在产品上按垂直于压力面方向和水平于压力面方向取样,分别测定性能,然后用最小一方的数据,除以最大一方的数据,便可得到各向同性比.通常以膨胀系数的测定数据计算.热挤压与模压的产品,不同方向的性能差异较大,称各向异性材料.采用等静压成型方法.不同方向的性能差异较小(还与原材料结构有关),称各向同性材料.不同方向上性能差异大小,亦应有个量化标准,以方便用户选择.日本东洋炭素株式会社对此有个提法.笔者认为可以参照使用.各向同性材料各方向性能比 110～111准各向同性材料各方向性能比 111～112各向异性材料各方向性能比大于112。

等静压石墨等静压石墨等静压石墨是由高纯石墨压制而成。

等静压石墨是指采用等静压成型方式生产的石墨材料，也称为“各向同性”石墨。

等静压成型是将待压物料经过密封后臵于高压容器中，利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对物料进行均匀加压。

根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀的传递到各个方向，因此高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀和大小一致的。

采用这种方法使粉料致密成坯体的方法称为等静压成型。

按照等静压成型时的温度划分，还可分为冷等静压、温等静压和热等静压。

热等静压生产的石墨性能最高，但价格昂贵，例如神舟六号逃逸装置上的石墨材料就是采用热等静压技术生产的，价值高达2万/kg。

等静压石墨具有以下优点：适合大规模成型、压制异型制品。

由于采用液体加压，表明均匀受力压缩；压力可达160-200Mpa甚至更高，压缩强度高，因此适合压制大规格制品。

可以改变模具形状直接压制成异形坯。

材料组织结构致密均匀，硬度高、强度高。

液体加压，制品均匀受力；可选保压时间以及控制泄压速度，释放压力后制品弹性后效小，是压制超细结构产品的前提条件之一；压力大、强度高，因此制品硬度和强度均较高。

各向同性（特性与尺寸、形状、取样方向无关）。

由于液体中加压，各向压力相同，制品具有各向同性。

抗热震性好、耐高温。

材料在急冷急热工况条件下不易开裂，并且抗氧化性能强。

等静压石墨具有高强度、高密度、高纯度、化学稳定性高、结构致密均匀、耐高温、耐辐照、导电率高、耐磨性好、自润滑、易加工等特点，广泛用于冶金、化工、航天、电子、机械、核能等工业领域。

尤其是大规格高质量的特种石墨，作为替代材料，在高科技、新科技领域有着宽广的应用空间，具有广泛的应用前景。

等静压石墨是国际上近50年来发展起来的新产品，与当今高科技紧密相连。

不仅在民用上大有作为，在国防尖端上占有重要地位，属于新型材料。

它是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料，更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。

等静压石墨的生产现状
摘要：
本文旨在全面了解石墨等静压技术的生产现状。

首先介绍了石墨等静
压的基本原理和工艺流程，然后分析了目前石墨等静压技术的应用领域和
市场需求。

接着，对石墨等静压技术在生产过程中存在的问题进行了探讨，包括质量控制、成本控制和环境保护等方面。

最后，提出了提升石墨等静
压技术生产水平的措施和建议。

1.引言
1.1背景
1.2目的
2.石墨等静压技术的基本原理
2.1石墨等静压工艺流程
2.2石墨等静压机理
3.石墨等静压技术的应用领域与市场需求
3.1石墨等静压在航空航天领域的应用
3.2石墨等静压在电力行业的应用
3.3石墨等静压在化工行业的应用
3.4石墨等静压市场需求的分析
4.石墨等静压技术生产过程中存在的问题
4.1质量控制问题
4.1.1原料选择
4.1.2工艺参数控制
4.1.3检测方法
4.2成本控制问题
4.2.1原料成本
4.2.2设备维护成本
4.2.3人力成本
4.3环境保护问题
4.3.1废水处理
4.3.2废气处理
5.提升石墨等静压技术生产水平的措施与建议5.1质量控制的措施与建议
5.2成本控制的措施与建议
5.3环境保护的措施与建议
6.总结与展望。

等静压石墨的用途和发展方向等静压石墨研发方向国内等静压石墨研发的方向是什么？应成为参与竞争者首先要考虑的课题，笔者认为：等静压石墨材料研制的方向和应用领域的需求发展趋势相一致的，研发品种应与市场需求同步。

1、太阳能电池及半导体晶片用石墨：光伏产业用石墨材料：由于等静压石墨材料的具备高强、高密、各向同性好，制成的石墨部件在使用过程中受热、加热都较均匀，同时由于材料的密度均匀能够有效的减小材料受急冷急热而产生的内应力（抗热震性能好），故可大大延长设备或器具的使用寿命周期，所以在半导体、太阳能行业中，大量用等静压石墨（各向同性石墨），制作Cz型单晶直拉炉热场石墨部件（坩埚、加热器、导流筒、保罩等）；多晶硅熔铸炉用加热器、；化合物半导体制造用加热器、坩埚、等部件。

等静压石墨属于石墨材料中的精品，具有其他普通石墨不具备的优异性能，是多晶硅、单晶硅制造业热场中耐热材料的首选基础性材料。

太阳能光伏发电发展迅猛，近10年来，全球太阳能光伏产业平均年增长率为41.3％虽然2009年经历了经济危机的袭扰，全球太能产业仍然保持了30％以上的增长，哥本哈根气候论坛后，会有更大的发展空间，预计2010年开始全球太阳能市场会有年均50％~60％的恢复性增长，中国作为全球最大的太阳能光伏生产国，其份额达到全球的70％，行业在2009年消耗的高档石墨材料达到5000多吨，预计今后每年的等静压石墨材料的需求量将以平均以25～30％的速度增长，光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。

清洁能源的发展，市场的需求和策面的支持，是行业发展的最有利条件。

大尺寸、高纯度、高密度、高强度、等静压（各向同性）石墨材料是电子和光伏产业发展需要，“十二五期间”将是国内等静压石墨制造企业发展的最好机会。

目前，单晶尺寸向大规格化发展，前几年盛行的18寸炉在2010～2011年中20寸炉迅速取代，并有朝更大规格发展的趋势；多晶硅也朝大型化发展，另外，多晶硅准入细则仍在讨论之中，高端产品是发展方向。

等静压石墨
等静压石墨是一种特殊的石墨材料，它具有很高的密度和强度，同时还具有优异的导热性和耐腐蚀性能。

这种材料的制备过程中，采用了等静压技术，使得石墨材料的结构更加致密，从而提高了其性能。

等静压技术是一种将粉末材料在高压下压制成形的方法。

在等静压石墨的制备过程中，首先将石墨粉末与一定比例的粘结剂混合均匀，然后将混合物放入等静压机中，在高压下进行压制。

在压制过程中，石墨粉末会逐渐变得更加致密，同时粘结剂也会起到固化作用，使得石墨材料的结构更加牢固。

等静压石墨具有很高的密度和强度，这是因为在等静压的过程中，石墨粉末被压缩得非常紧密，从而使得材料的结构更加致密。

这种致密的结构不仅可以提高材料的强度和硬度，还可以提高其导热性能和耐腐蚀性能。

因此，等静压石墨被广泛应用于高温高压领域，如航空航天、核工业、化工等领域。

除了等静压技术外，还有其他一些制备石墨材料的方法，如热压法、化学气相沉积法等。

这些方法各有优缺点，但是等静压技术在制备高性能石墨材料方面具有独特的优势。

因此，等静压石墨在未来的应用中将会有更广泛的发展前景。

等静压石墨是一种具有优异性能的石墨材料，其制备过程中采用了
等静压技术，使得材料的结构更加致密。

这种材料在高温高压领域具有广泛的应用前景，未来将会有更多的研究和应用。