
随着世界能源危机,绿色能源、能源多元化、可再生能源的利用成了我国可持续发展的战略选择,其中太阳能光伏发电成了当今备受电力科技工作者瞩目地研发的热门课题之一。太阳能光伏发电在能源多元化、绿色能源、可再生能源发展的进行中异军突起、发展迅猛。电子行业半导体材料、太阳能光伏发电用硅晶随之发展迅速。硅晶体生长用石墨坩埚、石墨热场、炭素保温材料等炭素材料成了硅晶制造中的重要关健材料之一,现以引起炭制品开发、生产企业的高度重示。国内部分企业、科研单位在已生产小规格、高纯度、模压石墨和各向同性石墨的同时,现正向大规格高端技术各向同性石墨生产努力,用以满足国内大规格及特大规格石墨坩埚、石墨热场、炭素保温材料的要求。目前大规格、高纯度各向同性石墨成了当前国內首要关注的焦点!
半导体,太阳能光伏发电硅晶用石墨以高纯度各向同性石墨为主。高纯石墨的制造成型分模压,挤压,振动成型和冷等静压成型,经过焙烧、浸渍、石墨化、纯化处理等多道工序制成。由于成型等工序不同,石墨制品的最终技术性能也差异甚大。目前半导体硅晶生产企业认同制作硅晶生长用石墨坩埚和石墨热场的材料多为冷等静压成型的各向同性石墨。由于该石墨异方性在1.05~1.10之间,相比模压成型石墨,导热率优良、抗热振性好、热膨胀系数低、抗折、抗压强度高,与石英坩埚配合适宜等因素,目前大多使用各向同性石墨,但是也在研发试用炭/炭复合材料生产坩埚、热场用硅晶生长的试验。
在冷等静压各向同性石墨生产方面,目前国内受冷等静压设备制造和其他因素影响,国内大规格冷等静压设备难寻,目前国内约有十几家具备生产冷等静压各向同性石墨生产能力的企业(设备、工艺较完善单位),也有少部分可生产各向同性石墨生产单位,是在设备,工艺不完善(没设备,没场地等)情况下找其他行业有该设备的单位代工生产,产品质量不稳定。

目前国内具备生产各向同性石墨,生产设备,工艺等条件的炭材料厂家有成都蓉光炭素公司高纯石墨厂、吉林炭素厂、哈尔滨电碳厂、自贡东新电碳公司等单位,根据信瑞达石墨多年石墨件和石墨原材料的出口经验,我们认识到由于各向同性石墨有着与其他石墨不同的优良特性,世界各国也都在发展该石墨。据悉日本、德国、美国、法国、俄罗斯等都在开发、生产、应用各向同性石墨,发展较快的要数日本和德国。据相关文献显示,日本近年有几十家企业在开发、制造各向同性石墨。日本在这一领域发展虽然不算早,但是发展较快。美、德、法、日四国生产量的各向同性石墨产量占60%以上,产品规格多,产品尺寸大,是世界上各向同性石墨最大的4个国家。
目前我国大型各向同性石墨研发制造的瓶颈和不利因素还存在:①大型、特大型冷等静压机的设计制造还没跟上;②其他配套设施不完善,如对大型、特大型(Φ1200mm)石墨件浸渍、焙烧、石墨化、纯化处理、机械加工专用机床等都需完善。我们还要认真学习国外的经验、取其之长、补已之短。但是外企凭借其雄厚的技术经济实力,对我囯进行技术封锁和市场垄断,已开始在我囯建设大型生产装置,并增加了在中国的投资,力图更有效地控制我国市场。在知识产权方面也加紧布置相关保护。这也是我们在新产品研发时不能忽视的一方面。另外还要注意国外的经济保护和经济控制。我国硅晶用石墨市场发展环境极为严峻,产业面临巨大的生存压力与挑战。国内企业如不能在相对较短的时间内奋起直追,加强研发力度,扩大生产规模,增加大型制造设备,硅晶用石墨在国内将继续由外企高度垄断的局面,将直接影响我囯硅晶材料的发展。
我国光伏发电已至大规模启动临界点,加上冶金、电火花加工等行业对各向同性石墨需求增加,可说是到了大规格各向同性石墨的发展良机。但是,还要做到有序稳健发展。可喜的是最近我国工信部牵头开始着手建立多晶硅产业监测,预警体系,牵头组织成立国内光伏产业联盟,并与相关部委共同完成全国光伏企业调查工作,在此基础上,将尽快出台多晶硅产业发展的指导意见。

目前大规格、特大规格各向同性石墨是我国炭石墨制品中的一项缺口及空白,在电子材料半导体、太阳能光伏发电多晶硅、单晶硅用量大幅猛增的情况下,突显出所用大规格各向同性石墨国产化问题。由于近年来硅晶产量迅速增长,单单电子行业用各向同性石墨年用进口石墨费用就达10亿美元。我国海关在《对加工贸易单耗标准实务手册》修定时,将电子行业用石墨列出并进行修改,说明国家很重视这一工作,有可能减少石墨进口、减少外汇支出加大国产化比例。当前发展大规格各向同性石墨可说是个时机,因为太阳能光伏发电的迅猛发展推动了各向同性石墨用量的大增,其他行业的应用市场也在扩大。除了有巨大的市场外,我国炭制品行业中出现了一些热心这一产品开发的厂商。同时有小规格各向同性石墨制造经验、技术人员。可喜的是目前有冷等静压机制造厂开始设计制造大规格(1200mm)冷等静压机,如果顺利近两年可投入生产。在人们研发大规格同性石墨的同时也有单位在开发振动成型石墨、炭/炭复合材料、炭纤维等材料用于硅晶生产用。
面对如此巨大石墨市场前景,信瑞达石墨深刻的认识到石墨件加工工艺的进步是决定未来市场占有率的先决条件,信瑞达石墨拥有铣、车、刨、切、钻、打磨以及CNC(数控机床)等,信瑞达主导产品包括石墨热场、石墨模具、等静压石墨、高纯石墨、EDM石墨、石墨坩埚、SPD专用石墨片、石墨粉、各种石墨异形件等,产品现已广泛用于太阳能光伏、模具、电子半导体、电火花加工、冶金、化工、核工业和石英等行业。信瑞达石墨一直以良好的石墨制品,目前已经成为世界500强石墨件供应商,在未来的发展中,我们期待与您精诚合作,共同发展!


