最新石墨热场基础资料
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一、石墨的特性
• 石墨的特性： 1） 耐高温：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超 高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温 度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。 2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性 超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极 高的温度下，石墨成绝热体。 3） 润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩 擦系数越小，润滑性能越好。 4） 化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱 和耐有机溶剂的腐蚀。 5） 可塑性：石墨的韧性好，可年成很薄的薄片。 6） 抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致 破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。
七、石墨材料的分类及主要供应商
• 进口等静压：（新日本、东海、东洋、 IBIDEN、德国SGL、法国罗兰)
• 国产等静压：（四川成都碳素、上海中钢） • 细料（或高纯）：（河南天利、上海中钢） • 进口中粗：（美国UCAR、德国SGL、东海
G140） • 国产中粗：（淄博大陆、大同新成碳素）
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可作为玻璃器的铸模。单晶炉内的加热器、坩埚等部件也是用石墨加工成的。
石墨热场 用途-概述说明以及解释
石墨热场用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述石墨热场是一种新兴的热传导材料，具有高导热性和优异的热稳定性。
它采用石墨材料进行热导，能够快速传导热量，并且能够长时间保持稳定的热传导性能。
因此，石墨热场在各个领域都有着广泛的应用潜力。
首先，石墨热场在能源领域具有重要的应用价值。
在太阳能热能利用中，石墨热场可以作为太阳能集热器的核心部件，快速将太阳能转化为热能。
它能够将太阳能高效地转化为热能，提高太阳能利用的效率。
此外，在核能领域，石墨热场也可以作为核反应堆的冷却剂，稳定地将核能转化为热能，并且保持反应堆的稳定运行。
其次，石墨热场在工业生产中也有着广泛的应用。
在金属加工领域，石墨热场可以用于金属的热处理，通过快速传导热量，改变金属的组织结构和性能。
它能够提高金属材料的硬度、强度和耐磨性，使得金属制品在使用过程中更加耐用。
此外，石墨热场还可以用于电子元器件的制造过程中，通过热传导技术来提高电子元器件的性能和可靠性。
总之，石墨热场作为一种新型的热传导材料，具有广泛的应用前景。
它在能源领域的应用可以提高能源的利用效率和核能的安全性，而在工业生产中的应用则可以改善材料的性能和产品的质量。
随着科技的不断进步和石墨热场技术的不断成熟，相信石墨热场将会在各个领域发挥出更大的作用，为社会的进步和发展做出积极贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织和章节安排的介绍。
下面是文章结构的一个可能的范例：2. 正文2.1 石墨热场的基本原理在本节中，我们将介绍石墨热场的基本原理及其相关的物理概念。
首先，我们将解释石墨热场的定义和工作原理，包括石墨材料的热导性能和热辐射特性等。
然后，我们将详细讨论石墨热场的热传导和热辐射机制，以及其与其他热传导方式的区别和优势。
2.2 石墨热场在能源领域的应用本节将探讨石墨热场在能源领域的应用潜力。
我们将介绍石墨热场在太阳能利用、地热能利用以及传统能源生产中的应用情况。
石墨热场要求
石墨热场要求
石墨热场要求如下：
1. 高导热性：石墨是一种优良的导热材料，其导热系数高，能够快速地传递热量，使得加热和冷却过程更加高效。
2. 化学稳定性：石墨具有很好的化学稳定性，能够在高温、强酸、强碱等恶劣环境下稳定工作，适用于各种化学反应的加热和冷却过程。
3. 高纯度：石墨材料具有高纯度，不含杂质，可以保证加热和冷却过程的纯净度，适用于高精度的工业应用。
4. 耐高温性：石墨具有很好的耐高温性能，能够在高温下稳定工作，适用于各种高温加热和冷却过程。
5. 易于加工：石墨材料易于加工，可以根据不同的需求定制不同的形状和尺寸，满足各种工业应用的需求。
6. 厚度要求：石墨热场的厚度应根据实际需求进行选择，同时应考虑其导热性能和机械强度等因素。
7. 材质要求：石墨热场的材质应符合相关标准和规定，以保证其导热性能、化学稳定性和机械强度等指标达到要求。
8. 安装要求：石墨热场的安装应遵循相关操作规范和安全要求，确保其安装牢固、可靠，并注意防止机械损伤和化学腐蚀等问题。
9. 维护要求：石墨热场在使用过程中应定期进行检查和维护，及时发现和处理问题，以保证其正常运转和延长使用寿命。
总之，石墨热场应具备高导热性、化学稳定性、高纯度、耐高温性、易于加工等特性，同时还应满足厚度、材质、安装和维护等方面的要求。
碳碳石墨热场件
碳碳石墨热场件碳碳石墨热场件是一种重要的高温结构材料，具有优异的高温性能和热冲击性能。
本文将对碳碳石墨热场件的特点、制备工艺和应用领域进行介绍。
一、碳碳石墨热场件的特点碳碳石墨热场件是由碳纤维预制体和石墨化处理而成，具有以下特点：1. 高温性能优异：碳纤维具有优异的高温稳定性和抗氧化性能，石墨化处理后的石墨相具有高热导率和低热膨胀系数，使得碳碳石墨热场件能够在高温环境下长时间稳定工作。
2. 热冲击性能好：碳碳石墨热场件具有较好的热冲击韧性和抗热震稳定性，能够承受瞬时高温冲击和循环热震循环加载。
3. 寿命长：碳碳石墨热场件的寿命长，能够在高温环境下稳定运行数十年，具有较好的经济性和可靠性。
4. 加工性能好：碳碳石墨热场件具有良好的可加工性和可塑性，可以根据需要进行定制加工，制造成各种复杂形状的零部件。
碳碳石墨热场件的制备工艺主要包括以下步骤：1. 碳纤维预制体制备：选择高强度、高模量的碳纤维作为原材料，经过纺丝、编织等工艺制备成预制体。
2. 碳化：将碳纤维预制体进行炭化处理，使其转变为碳化纤维，获得一定的热处理尺寸。
3. 石墨化处理：将碳化纤维进行高温石墨化处理，使其转变为石墨相，提高材料的热导率和热稳定性。
4. 密封：对石墨化处理后的碳碳石墨热场件进行密封处理，以提高其氧化和腐蚀性能。
三、碳碳石墨热场件的应用领域碳碳石墨热场件由于其优异的高温性能和热冲击性能，在航空航天、能源、冶金等领域具有广泛的应用：1. 航空航天领域：碳碳石墨热场件常用于航空发动机燃烧室、喷管等高温部件，能够承受高温气流的冲击和腐蚀，提高发动机的性能和寿命。
2. 能源领域：碳碳石墨热场件可用于核电站中的核反应堆壳体、燃气轮机中的燃烧室等高温部件，能够承受高温和辐射环境，保证能源设备的安全稳定运行。
3. 冶金领域：碳碳石墨热场件可用于冶金炉中的炉膛、炉底等高温部件，能够承受高温金属的腐蚀和熔融物的冲击，提高冶金工艺的效率和产品质量。
石墨发热体生产
石墨发热体生产
石墨发热体是一种新型的发热材料，它具有高效、节能、环保等优点，因此在现代工业生产中得到了广泛的应用。
石墨发热体的生产过程中，需要采用先进的生产技术和设备，以确保产品的质量和性能。
首先，石墨发热体的生产需要选择高质量的原材料。
一般来说，石墨
发热体的主要原材料是石墨粉和陶瓷粉。
这些原材料必须经过精细的
筛选和混合，以确保产品的均匀性和稳定性。
同时，还需要对原材料
进行严格的质量检测，以排除可能存在的杂质和缺陷。
其次，石墨发热体的生产需要采用先进的成型技术。
一般来说，石墨
发热体的成型方式有压制成型和注塑成型两种。
其中，压制成型是将
混合好的原材料放入模具中，经过高压压制成型，然后进行烧结和退
火等工艺处理。
注塑成型则是将混合好的原材料通过注塑机注入模具中，经过高温高压处理后形成成品。
无论采用哪种成型方式，都需要
保证产品的尺寸精度和表面光洁度。
最后，石墨发热体的生产需要进行严格的质量控制。
在生产过程中，
需要对原材料、成型、烧结、退火等各个环节进行严格的质量检测和
控制，以确保产品的质量和性能。
同时，还需要对成品进行全面的检
测和测试，以确保产品符合相关的标准和要求。
总之，石墨发热体的生产需要采用先进的技术和设备，以确保产品的质量和性能。
在未来的发展中，石墨发热体将会得到更广泛的应用，为现代工业生产带来更多的便利和效益。
等静压石墨和碳碳热场
等静压石墨和碳碳热场
等静压石墨（EQP）和碳碳复合材料（C/C）是两种不同的高性能材料，在热场应用中扮演重要角色。
等静压石墨（EQP）是一种高温工程材料，由颗粒状球形石墨粉末制成。
它具有良好的热传导性能、高温稳定性和化学稳定性。
等静压石墨通过等静压热加工技术将石墨颗粒均匀地压实成形，形成具有良好力学性能和热传导性能的块体材料。
等静压石墨常用于热导材料、导热件、电子设备散热系统等领域。
碳碳复合材料（C/C）是一种由碳纤维强化碳基矩阵构成的复合材料。
它具有优异的高温耐性、低比重和高比强度，同时具备良好的耐腐蚀性和耐磨性。
碳碳复合材料在高温和极端环境下具有出色的性能，常用于航空航天领域，例如导弹热防护、航天器热结构件等。
热场应用中，等静压石墨和碳碳复合材料有不同的应用场景。
等静压石墨通常用于热传导材料的导热解决方案，例如电子元器件的散热设计，热交换器等。
而碳碳复合材料则常用于高温环境下需要耐高温、耐热冲击的部件，例如导弹的热防护和航天器的热结构件。
需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的材料，同时考虑到其物理性能、成本和制造工艺等方面的因素。
在实际应用中，应该咨询专业工程师或材料专家以获得更详细和具体的建议。
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用于集成电路、晶体管 等电子器件的制造过程 中的加热、熔融和焊接。
石墨热场的发展历程
01
02
03
04
20世纪50年代
石墨材料开始被应用于高温加 热领域。
20世纪70年代
随着高温技术的不断发展，石 墨热场在冶金、化工等领域得
到广泛应用。
20世纪90年代
随着航空航天工业的发展，石 墨热场在飞行器热工控制和发 动机加热部件中得到应用。
石墨热场的产业发展趋势
产业规模不断扩大
01
随着石墨热场技术的不断进步和应用领域的拓展，石墨热场产
业规模将不断扩大。
产业链不断完善
02
随着石墨热场产业的不断发展，其上下游产业链将不断完善，
形成完整的产业生态。
国际化合作与交流加强
03
随着全球化进程的加速，石墨热场产业的国际化合作与交流将
进一步加强。
石墨热场面临的挑战与机遇
表面处理
进行抛光、喷砂、电镀等表面处 理，提高石墨制品的美观性和耐
腐蚀性。
04
石墨热场的性能测试与评价
石墨热场的导热性能测试
石墨热场的导热系数
导热系数是衡量石墨热场导热性能的 重要参数，通过测试导热系数可以了 解石墨热场的导热性能。
导热性能的测试方法
常用的导热性能测试方法包括稳态法、 瞬态法和热线法等，这些方法可以准 确测量石墨热场的导热系数和热扩散 系数。
石墨的导电性能非常好，其导电率仅 次于金属铜，并随温度的升高而增大。
石墨的化学性 质
石墨具有很高的化学稳定性， 能耐受大多数酸、碱和有机溶 剂的腐蚀。
在氧化气氛中，石墨能够被氧 化成二氧化碳；在还原气氛中， 能够被还原成一氧化碳。
石墨热场介绍
热场是真空电阻炉的核心部分，它的好坏直接影响到炉子的性能及其运营成本。
热场的设计是多种多样的，具体选择哪一种设计方案，主要基于对工艺流程的具体分析。
大多数真空电阻炉的热场包括四个主要组成部分：加热器及其连接部件隔热部件（或者反射屏）热场支撑部件工件承载炉床从形状上来划分，热场可以有方形和圆形之分，圆形热场在真空炉领域中占有较高的比例。
为了能够从炉膛中方便地安装和移除，所有的热场都被建造成为模块的形式。
加热器大多数高温真空炉是采用电阻加热的方式。
加热器的选材可以是金属或者石墨。
根据需要，加热器可以设计成多种形式。
加热器材料的选择主要取决于工作温度。
对于低工作温度的，例如真空回火炉来说，价格便宜的镍铬合金就可以胜任。
对于需要高温，用来做热处理的诸如，淬火炉和钎焊炉来说，钼和石墨是目前最流行的材料。
多年以来，钼金属几乎完全专用于真空热处理和钎焊炉中，同时也普遍存在一种误解是说：从石墨材料中排放的物质会和某些材料起化学反应并且污染炉内工件。
早期石墨加热器仅限于形状简单的那种，而且石墨部件之间的的连接和电学性能不是很稳定。
随着石墨材料性能和加工工艺的提高，已经有越来越多的石墨加热器应用到热处理和钎焊炉中，在数量上已经超过了钼加热器。
石墨加热器的主要优势是：设计轻巧，形状丰富，持久耐用和易于维护。
隔热部件/反射屏钼金属和石墨（碳纤维石墨化毡）也可用于真空炉的隔热部件。
在一个全金属热场中，隔热屏是由多层金属板构成的，每层隔热板之间预留一定的空间。
例如，在一个1315℃工作温度的标准真空炉中，隔热屏往往内部由两层钼薄板，还有外面三层不锈钢薄板构成。
如果要求更高的工作温度，钼薄板的层数以及每一层的厚度都要随之增加。
如果工作温度超过1650℃，可以用钽薄板来替代钼薄板。
对于全金属热场来说，隔热性能的好坏主要取决于金属薄板之间的层数及间隔，这些间隔用来防止热量从热场中心区域向外辐射传导。
由于钼薄板所具有的反射特性，使得从热场中心区发出的热辐射重新反射给位于热场中心的工件。
石墨感应加热原理
石墨感应加热原理石墨感应加热是一种高效、节能、环保的加热方式，在工业生产和科研领域得到了广泛应用。
那么石墨感应加热的原理是什么呢？石墨感应加热的原理是利用高频电磁场在导体中产生电流，从而使导体发热。
这种加热方式主要应用于金属材料的加热、熔化、热处理等工艺过程。
石墨感应加热的电磁场是由高频电源产生的。
高频电源的频率通常在50kHz至1MHz之间，这样才能产生能够穿透导体的电磁场。
电磁场的强度和频率决定了导体内部的电流密度和热功率密度，因此也决定了导体的加热效果。
在石墨感应加热中，导体的加热主要是由电流产生的焦耳热效应引起的。
当导体处于高频电磁场中时，电磁场会感应出导体内部的涡流。
这些涡流会在导体内部形成电阻，从而产生热量。
导体的电阻主要由导体的材料、温度、尺寸等因素决定。
在石墨感应加热中，石墨电极起到了传递电磁场和导体之间能量的作用。
石墨电极是一种导电性能良好的材料，能够承受高温、高压等极端条件。
在石墨感应加热中，石墨电极通过高频电源产生的电磁场产生电流，从而使导体发热。
石墨感应加热的优点是显而易见的。
首先，石墨感应加热能够实现快速加热，因为电磁场可以直接穿透导体，从而使导体内部迅速产生涡流，实现快速加热。
其次，石墨感应加热能够实现精确控制温度，因为电磁场的频率和强度可以精确调节，从而实现对导体内部电流密度和热功率密度的精确控制。
此外，石墨感应加热还具有节能、环保等优点。
总之，石墨感应加热是一种高效、节能、环保的加热方式，其原理是利用高频电磁场在导体中产生电流，从而使导体发热。
石墨感应加热在金属材料的加热、熔化、热处理等工艺过程中得到了广泛应用。
高纯度多孔石墨热场
高纯度多孔石墨热场引言高纯度多孔石墨热场是一种新兴的热传导材料，具有优异的导热性能和多孔结构。
本文将全面探讨高纯度多孔石墨热场的制备方法、结构特点、导热性能以及应用前景。
制备方法化学气相沉积法1.设备准备：–CVD系统–石墨基底–高纯度的碳源材料2.沉积过程：1.将石墨基底放入CVD系统中，并确保表面平整。
2.在反应室中加入高纯度的碳源材料。
3.控制反应室的温度和压力，使碳源材料在高温下分解，产生碳原子。
4.碳原子在石墨基底表面沉积形成多孔结构。
5.调整反应条件，控制多孔结构的孔径和孔隙率。
模板法1.准备模板：–选择合适的模板材料，如聚合物、陶瓷等。
–制备模板的表面粗糙度和孔隙结构。
2.沉积过程：1.将模板浸泡在石墨烯前驱体溶液中，使其充分吸附。
2.将带有石墨烯前驱体的模板经过热处理，使石墨烯在模板上形成多孔结构。
3.使用化学方法去除模板，留下多孔石墨热场。
结构特点1.多孔结构：–高纯度多孔石墨热场具有连续的孔道网络，孔隙分布均匀。
–孔径大小可通过制备方法进行调控，一般在纳米到微米级别。
2.石墨烯层：–多孔石墨热场的孔壁主要由石墨烯层构成。
–石墨烯层具有高度有序的碳原子排列，具有优异的导热性能。
3.高纯度：–高纯度的石墨热场几乎不含杂质，具有良好的热传导性能。
–通过制备方法的优化，可以去除多余的碳源材料和杂质。
导热性能高纯度多孔石墨热场具有卓越的导热性能，主要表现在以下几个方面： 1. 优异的热导率： - 石墨热场中石墨烯层的高度有序排列使得热传导路径畅通无阻。
- 石墨烯的热导率远高于其他材料，达到2000-5000 W/m·K。
2. 多孔结构的作用：- 多孔结构提供了大量散热表面，增大了热传导的有效面积。
- 孔隙中的气体对热传导的贡献可以忽略不计，因此不会降低热导率。
3. 温度稳定性： - 多孔石墨热场具有良好的温度稳定性，不会因高温引起结构变形或热导率的下降。
- 可以在宽温度范围内稳定地传导热量。
石墨的基础知识
石墨基础知识1.概述1.1两大类别的石墨本报告，是在围绕半导体、光伏产业用（即电子工程用）石墨制品的品种、生产制造过程、产品性能、生产厂家、具体应用领域情况、市场规模及发展趋势等方面做的行业调研的基础上编写的。
石墨（g r a p h i t e）材料的来源分为天然石墨和人造石墨两类。
尽管天然石墨优异的理化性能使之在各个科技工程领域受到重视和广泛的应用，但是天然石墨的粉体形态使其应用受到了很大限制，因此发展出人造石墨，成为一项具有广阔市场前景的重要任务。
本报告所涉及、调研的半导体、光伏产业用石墨制品，主要就是由人造石墨材料作为原料制出的。
天然石墨最常见于变质岩中，是有机碳物质变质形成的，煤层经热变质也可形成石墨。
有些火成岩中也可出现少量石墨。
天然石墨外形一般为鳞片状或颗粒状的粉体。
自然界中纯净的石墨是没有的。
它往往含有S i02、A l203、F e0、C a O、P2O5、C u0等杂质。
这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。
此外，还有水、沥青、C O2、H2、C H4、N2等气体部分。
天然石墨的结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。
可将工业应用的天然石墨根据结晶形态不同分为三类，即致密结晶状石墨、鳞片石墨、隐晶质石墨。
我国具有丰富的天然石墨资源，特别是晶质的鳞片石墨，储量、产量以及国际贸易量均居世界首位，堪称石墨大国。
世界已探明的晶质石墨储量2.3亿t，我国占有1.7亿t，世界远景储量7亿t,我国为4亿t。
目前产业界内大量使用的成形石墨都是人造石墨（S y n t h e t i c G r a p h i t e，日文：“人造黑铅”）材料。
人造石墨是其石油焦、煤类、硬沥青焦等为主要原料，经过3000℃左右高温石墨化，再添加特种添加剂制成制作石墨制品的原材料。
因天然石墨的粉体形态使其应用受到很大限制，因此发展出人造石墨制品及相关产业成为今后重要方面。
1.2石墨在工业领域的广泛应用石墨有广阔的应用市场，它在许多工业领域中得到应用。
石墨行业的基本资料
石墨行业根本资料目录一、一个石墨行业分析报告的摘要 (2)二、石墨特性及其用处 (6)三、中国石墨分布 (11)四、世界石墨资源分布 (20)五、石墨选矿与加工 (32)六、局部石墨企业消费情况 (48)七、其他地区主要石墨企业介绍 (59)八、主要石墨产品价格 (71)一、一个石墨行业分析报告的摘要石墨是在高温下形成。
分布最广是石墨的变质矿床，系由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用而成；石墨在工业上用处很广，用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的光滑剂、制作电极和铅笔芯；广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。
鳞片石墨经过深加工，又可消费出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品，成为各个工业部门的重要非金属矿物原料。
世界石墨产量的绝大局部消费都集中在日本、美国、德国和英国等工业兴旺国家，这些国家每年的石墨消费量约占世界总消费量的30%左右。
在过去的几年中，世界石墨的消费量一直保持相对稳定。
其主要消费领域为：耐火材料占总消费量的26%，铸造15%，光滑剂14%，制动衬片13%，铅笔7%，其他(碳刷、电池、膨胀石墨等)25%。
从目前形势看，近期内石墨尚难有大的、新的应用领域，因此，国际市场对石墨的需求不会有太大的增长。
图世界石墨消费构造比例图中国是世界上最大天然石墨消费国，2021年石墨消费到达165万吨。
中国的消费约占世界总产量的55%。
除天然石墨外，世界许多国家还消费人造石墨。
2021年的产量比2007年的150多万吨，增加12多万吨，约增加8%。
对石墨行业来讲，是一次大的开展。
图2000-2021年中国石墨产量及增长趋势图鳞片状石墨矿石结晶较好，晶体粒径大于1μm，一般为0.05-1.5mm，大的可达5-10mm，多呈集合体。
矿石品位较低，一般为3-13.5%。
伴生的矿物有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石和少量硫铁矿、方解石等，有时还伴有金红石，钒云母等有用组分。
石墨换热器基础培训知识
• 石墨换热器运行及维护
–列管式石墨换热器结构简单、紧凑、流体阻 力小，可制造大型设备。但耐压、耐温较块 孔式低。适用于非强列冲击、振动较小的场 合，并以作冷却（冷凝）器为好。 –该类型设备分I型和II型。
• I型不带气液分离器 • II型带气液分离，作冷凝器时用选用II型。
–浮动管板的外圆密封圈一般用盘根密封，也 可用O型橡胶密封圈。
• 管壳式石墨换热器
–国产的管壳式石墨换热器大多采用压型石 墨管。以热固性树脂(如酚醛树脂,呋喃树 脂)和人造石墨粉为原料,按一定的比例混 合后投入挤压机中,压制成型后再经300℃ 的高温处理而制得。管材的内部结构密实, 强度较高,但传热系数低,线胀系数比浸渍 石墨管大一倍。
• 管壳式石墨换热器技术特性：（按 HG/T312用浸渍石墨化管,管子的规格 为∮50mm×7mm。经过第二次高温石墨化的 石墨碳化管,管材内部有许多微小空隙,经 过真空浸渍处理,空隙被树脂填满,抗渗透 性能较好,抗拉强度比国内的压型石墨管高 。由于石墨化程度高,所以传热系数较高, 但抗弯强度(纵向)、抗压强度比压型石墨 管稍低。
• 石墨换热器的修理
–泄露率在10%内进行修复
石墨换热器
【设备基础培训知识】
第1节 石墨换热器原理、结构
• 石墨换热器原理
–不透性石墨作为一种特殊的非金属材料，主 要包括浸渍石墨、压型石墨和浇墨，其导热 系数高于许多金属,具有优异的化学稳定性及 热稳定性、优良的导热及导电性能、良好的 物理机械性能和加工性能，主要用于制造化 工过程设备、换热设备，广泛应用于化工、 农药、医药、纺织、食品、石油等工业中。
–管壳式石墨换热器在操作状态下,要承受管 内外介质产生的径向和轴向压力(包括换热 器不同部位温差引起的拉伸应力)的共同作 用。在这些应力的共同作用下,换热器的失 效形式有两种:石墨管拉断,石墨管爆破。这 两种形式在管壳式石墨换热器损坏中占有较 大的比例。从使用情况来看,国产的压型石 墨管失效形式主要是拉断,进口的浸渍石墨 化管主要是爆破。
石墨加热原理
石墨加热原理
石墨加热原理是指通过石墨材料的高导热性和高温稳定性，将电能转化为热能的过程。
石墨具有良好的导电性，当电流通过石墨时，会导致石墨内的电子快速运动，碰撞并转化为热能。
这种热能的转化使得石墨加热，并将热能传递给周围的物体。
石墨加热的基本原理是由欧姆定律给出的。
欧姆定律表示电流(I)通过导体时与电压(V)之间的关系，即I=V/R，其中R是导体的电阻。
石墨作为一种导体，其电阻相对较低，因此可以通过施加较小的电压来产生较大的电流。
当电流通过石墨时，因为其导热性能好，石墨可以快速将电能转化为热能。
石墨的高导热性能使得电流在石墨内迅速传播，扩散到整个石墨材料中。
由于能量守恒定律，电子的速度和能量增加就意味着其热运动增加，因此石墨加热。
石墨加热的过程中，石墨的表面温度会逐渐升高，将热能传递给周围的物体。
这是因为石墨的高导热性使得热能在物质之间迅速传递，使得周围环境也会被加热。
总结来说，石墨加热的原理是通过电流通过石墨材料时，石墨的高导热性能将电能转化为热能，使得石墨加热并将热能传递给周围的物体。
这种原理使得石墨在许多加热领域中具有广泛的应用，例如电炉、电加热器和石墨电极。
多晶硅 石墨热场
多晶硅石墨热场多晶硅是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用领域。
石墨热场是一种用于生产多晶硅的关键工艺。
本文将介绍多晶硅和石墨热场的相关知识。
多晶硅是由硅原料经过高温熔化后再快速冷却形成的。
它的晶体结构不规则，由许多小晶粒组成。
多晶硅具有优异的光电特性，被广泛应用于太阳能电池、集成电路等领域。
石墨热场是生产多晶硅的一种重要工艺。
它是利用石墨作为加热元件，通过电阻加热的方式将硅原料加热到高温，使其熔化。
在石墨热场中，石墨加热体起到了关键的作用，它能够提供均匀的加热温度，并能够快速传导热量。
此外，石墨材料还具有较高的耐高温性能和化学稳定性，能够满足多晶硅生产过程中的要求。
在多晶硅生产过程中，首先需要将硅原料放入石墨热场中进行加热。
通过控制加热温度和时间，可以使硅原料达到熔化状态。
然后，将熔化的硅原料进行冷却，使其形成多晶硅。
冷却过程需要控制速度和温度，以保证多晶硅的质量。
石墨热场具有许多优点。
首先，它能够提供均匀的加热温度，使得硅原料能够均匀地熔化。
其次，石墨材料具有良好的导热性能，可以快速传导热量，提高生产效率。
此外，石墨材料还具有较高的耐高温性能和化学稳定性，能够在高温环境下长时间稳定工作。
然而，石墨热场也存在一些问题。
首先，由于加热过程中的高温环境，石墨材料容易发生氧化和脱碳等现象，导致寿命较短。
其次，在加工过程中可能会产生一些有害气体和污染物，对环境造成一定影响。
因此，在使用石墨热场进行多晶硅生产时，需要采取相应的措施来解决这些问题。
总之，多晶硅和石墨热场是半导体行业中非常重要的技术和材料。
通过合理利用石墨热场工艺，可以高效地生产出优质的多晶硅材料，满足不同领域的需求。
随着技术的不断进步和创新，相信多晶硅和石墨热场将在未来发展中发挥更加重要的作用。
石墨矿基本知识要点
石墨本为无名鼠辈，然2010年的诺贝尔物理学奖，使石墨一夜扬名四海，风光无限。
借着石墨矿的传说与光环，中国宝安股上窜下跳，令人心惊肉跳，欲仙欲死。
石墨矿究有何种神奇，请听我说！一、石墨特性、分类及用途（一）石墨基本性质关于石墨的发现和利用，有案可据的，当首推《水经注》，书中载“洛水侧有石墨山。
山石尽黑，可以书疏，故以石墨名山矣。
”考古发现，早在3000多年前商代，中国就有用石墨书写的文字，一直延续至东汉末年(公元220年)，石墨作为书墨才被松烟制墨所取代。
清朝道光年间(公元1821-1850年)，湖南郴州农民开采石墨做燃料，称之为“油碳”。
石墨英文名Graphite，源于希腊文“graphein”，意为“用来写”。
由德国化学家和矿物学家A.G.Werner 于1789命名。
石墨分子式为C，分子量为12.01。
天然石墨呈铁黑色、钢灰色，条痕亮黑色，金属光泽，不透明。
晶体属复六方双锥晶类，沿{0001}呈六方板状晶体，常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱，但完好晶形少见，一般呈鳞片状或板状。
晶胞参数：a0=0.246nm，c0=0.670nm。
典型的层状结构，碳原子成层排列，每个碳与相邻的碳之间等距相连，每一层中的碳按六方环状排列，上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构，位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。
上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多（层内C-C间距=0.142nm，层间C-C间距=0.340nm）。
具{0001}完全解理，比重2.09-2.23，比表面积5-10m2/g。
硬度具异向性，垂直解理面为3-5，平行解理面为1-2。
集合体常为鳞片状，块状和土状。
石墨薄片具良好的导电性和导热性。
矿物薄片在透射光下一般不透明，极薄片能透光，呈淡绿灰色，一轴晶，折射率1.93～2.07，在反射光下呈浅棕灰色，反射多色性明显，Ro灰色带棕，Re深蓝灰色，反射率Ro23(红)，Re5.5(红)，反射色、双反射均显著，非均质性强，偏光色为稻草黄色。
CZ热场22寸石墨部件加工注意事项
我们前面介绍了坩埚轴D13孔同心轴的问题,下面介绍一个同样会影响到装配 同心轴的关键部位及尺寸
坩埚轴底部小锥部位与炉体中的炉子升降基座配合,我司内部对角度公差+-0.1, 表面光洁度,圆跳动都有特殊地要求.以前我司产品角度公差的不良就遭到客户 批量退货返修.(常州亿晶)，坩埚轴要支撑硅料重量,坩埚托盘,坩埚.如果角度控 制不好,就有可能液面晃动比较大,控制拉晶比较困难！
在加工过程中做到两孔同心度好！以前我司给嘉兴 嘉晶生产的坩埚轴出现过同心度不良的情况（退货)， 在坩埚装配后，出现坩埚到加热器四周不等距.四周 不等距会出现加热器辐射到坩埚的热量不均衡，化 料不均匀,更严重可能会造成加热器打火等不良现象. 底部D13的孔装配D12的钼螺栓，连接炉体升降基座. 故在生产加工过程中，控制好同心度！
热场装配后，同轴度不良写真
角度良好
角度不良(偏差0.2度)
六：其它部件不作详细地说明!
讨论：现在进入提问阶段，互相学习！
三.坩埚
坩埚斜面与坩埚轴托盘配合面， 对角度要求比较严格
在铣床铣三瓣坩埚120度时,在两面完 全铣出来的情况下,尽量做到各瓣之 间的弧长相等,保证在数车加工时,各 瓣之间的半径差小于2.
目前我司加工的各瓣之间的差异较大,基本上都 在+-5之间,我司与它司的加工产品 对比详见下 图
我司加工的坩埚与它司加工效果对比照片
我司 它司
0.8
5
在热场部件使用中,石墨坩埚内部放置石英坩埚,石英坩埚比较粗糙.加工的石墨 坩埚内外壁光洁度要求比较高,让它与石英坩埚接触好一些,密封性相对好!减少 SI蒸气与C的反应,减少附着物SIC的生成.
精车坩埚内外壁,采用合适的F及S,减少内应力的产生,获取高的光洁度
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• 还有颗粒度、灰分指标
材料的牌号对比
供应商 等同材料牌号(等静压） 国产等静压
细料
中粗
石墨坩埚 其它主要零件 次重要零件 不重要小件 不重要大件
东洋
IG70
IG56\IG12
东海
G458
G347\G330
新日本 EGS743
EGS743
IBIDEN
ET21
ET10
SGL
R6510
R6300
HLM
3 上保温层压板 φ950*φ700*25 RC-20E-002 1 德国HLM/GSK 2,550
2,550
4 上保温层盖板 φ780*φ540.5*10 RC-20C-003E 1 德国HLM/GSK 920
920
5 热屏定位盘 φ780*φ490*28 RC-20E-004 1 进口等静压 5,950
9 主加热器 φ628*φ570*580 RC-20E-009B 1 进口等静压 24,700 24,700
10 主保温筒 φ678/φ658/φ648*550 RC-20E-010
1 进口等静压 24,000
24,000
合计
157,540
整套优惠价 152,000
• 由于套料加工及寿命的不同，原则上整套价格可以便宜一 些，单个零件价格应该贵一些，整套报价可以直接注明优 惠价，而不必单个零件再报价
按照体积和重量计算的
报价单举例
序号 存货名称
尺寸
图号 定额 材质 单价（含税） 总价（含税）
1 热屏内层 φ516*φ243*357 RC-20E-001-03 1 进口等静压 10,000 10,000
2 热屏外层 φ516*φ240*374 RC-20E-001-01 1 进口等静压 13,200 13,200
一、石墨的特性
• 石墨的特性： 1） 耐高温：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超 高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温 度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。 2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性 超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极 高的温度下，石墨成绝热体。 3） 润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩 擦系数越小，润滑性能越好。 4） 化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱 和耐有机溶剂的腐蚀。 5） 可塑性：石墨的韧性好，可年成很薄的薄片。 6） 抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致 破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。
二、石墨的用途
•
1、作耐火材料： 石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩
埚。
•
2、作导电材料：在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、石墨垫圈等。
•
3、作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的
条件下使用，而石墨耐磨材料可以在(一) 200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。
许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑
油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。
•
4、石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特
点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器等。
•
•
5、作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料：由于石墨的热膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，
可作为玻璃器的铸模。单晶炉内的加热器、坩埚等部件也是用石墨加工成的。
•
6、用于原子能工业和国防工业：在国防工业中用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴，导弹的鼻锥，
宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。
•
7、石墨还能防止锅炉结垢，在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用 4~5 克)能防止锅炉表面
ห้องสมุดไป่ตู้标准等级
G330 G347 G458
密度(g/cm3)
电阻率 (μΩcm)
扬氏模量 (GPa)
抗折强度 肖氏硬度(- *C.T.E.( 导热性
(MPa)
) x10-6/℃) (W/mk)
1.79 13 9.8 39.2 1.85 11 10.8 49 1.86 9.5 11.3 53.9
56 4.8 104 58 5.5 116 54 4.4 139
罗兰
2337
四川碳素
CDI-1A/1B
淄博大陆
GSK0.8
上海中钢
DCL
MSL80
河南天利
Mφ250-3
九、报价需考虑的因素
• 图纸尺寸（特别注意内孔尺寸）：内部成 本分析时一定要有外径D674/内径d654*长 度580
• 材料的选择 • 整套还是单件 • 客户是否有寿命要求 • 首先考虑直径因素、长度其次，价格不是
七、石墨材料的分类及主要供应商
• 进口等静压：（新日本、东海、东洋、 IBIDEN、德国SGL、法国罗兰)
• 国产等静压：（四川成都碳素、上海中钢） • 细料（或高纯）：（河南天利、上海中钢） • 进口中粗：（美国UCAR、德国SGL、东海
G140） • 国产中粗：（淄博大陆、大同新成碳素）
八、石墨材料的技术参数
结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。
•
8、石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。
•
9、石墨可以制成电极，用于加工各种模具。
三、单晶热场的结构
四、单晶热场主要石墨件
五、石墨热场主要部件的寿命
• 以20寸热场为例: • 加热器 100炉左右 • 坩埚 30炉左右 • 保温筒 100以上炉左右 • 热屏外层 100炉左右（热屏外的寿命要
5,950
6 支承环
φ674*φ630*245 RC-20E-005 1 进口等静压 13,900 13,900
7 石墨坩埚 φ548*φ310*385 RC-20E-007 1 进口等静压 23,150 23,150
8 石墨锅底 φ494*89
RC-20C-008G 1 进口等静压 3,150
3,150
比热屏内的寿命短一些）
• 单晶热场石墨部件的寿命主要取决于材料 特性和拉晶工艺。
• 20寸单晶炉每月能拉晶12炉左右。
六、石墨热场加工的特点
• 由于石墨热场大多数 采用进口等静压材料 加工，材料成本占加 工总成本的比重大， 因此如何选用材料和 怎样提高材料利用率 是提高利润的关键。 以下是比较有代表性 的套料方案：