等静压情况
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
等静压石墨是国际上近50年来发展起来的新产品,由于具有高密度、高强度、结构精细致密、各向同性、抗热震性能优异、中子吸收截面小等特点,从而使它与当今的高新技术、国防尖端技术紧密相连。不仅在民用上大有作为,而且在核电新能源及国防尖端科技上也占有重要地位,同时也是制造半导体单晶硅热场、金属连铸石墨结晶器、电火花加工电极等不可替代的材料;更是制造火箭的点火极、激励极、喷嘴和舵板以及石墨核反应堆的减速材料和反射材料的首选材料。目前,高质量、等静压石墨产品生产技术主要掌握在美国、日本、德国、法国等发达国家手中,国内用户对于等静压石墨80%依赖于进口。
等静压石墨的重要用途可作为核反应堆堆芯材料,它不仅在国防科技中意义重大,而且也是发展核电新能源的核心材料。等静石墨是一种新型炭素料,由于它有一系列的优良特性,从而使它与当今高新技术一国防建设紧密相连。应用领域十分广泛,它在制造单晶、多晶炉热场、金属连铸、电火花加工、硬质合金、采矿、化工、冶金、宇航、石墨反应堆、机械等领域广泛使用。特别是在半导体晶体材料生长、反应堆中大量使用、且没有替代产品。
等静压石墨属于特种石墨,被广泛应用于核能、机械、冶金、半导体等领域。目前,中国等静压石墨的生产企业不多,生产规模不大,品种规格不齐全,虽然个别品种的性能达到国际同类产品先进水平,但是多数品种属于中低档产品,且质量不稳定,成品率波动较大。另外,大规格和高质量的等静压石墨还要依赖于进口,由于价格昂贵,一般用户不易接受,但是国防工业等特需用户还是愿意购买国外产品。目前中国等静压石墨的科研和生产的技术水平至少落后于世界先进水平20年以上通过对中国国民经济相关行业的发展趋势、市场动态及“十一五”规划,中国“十一五”期间等静压石墨需求量合计60000吨左右,年增长率19.0%。等静压石墨各种用途及需求量见下表3-1、生产量见下表3-2。
表3-1 中国“十一五”期间等静压石墨需求量单位:吨
序号年份2006 2007 2008 2009 2010
市场份额
(%)年均增长率
(%)
1 太阳能材料制造用石墨4000 5250 6500 7600 8000 52.
2 19.3
2 电火花加工用石墨2000 2380 2750 3245 3500 23.1 15.1
3 连铸用石墨500 570 630 690 750 5.2 10.7
4 光纤维用石墨100 100 120 150 150 1.0 11.2
5 烧结模用石墨60 70 80 100 100 0.7 14.0
6 真空热处理用石墨100 125 150 180 200 1.3 19.0
7 块孔式热交换器用石墨1000 1250 1500 1750 2000 12.5 19.0
8 高温气冷堆用用石墨1000 17.1
9 机械密封用石墨80 85 90 95 100 0.8 5.7
10 军工用石墨160 170 180 190 200 1.5 5.7
合计8000 10000 12000 14000 16000 100.0 19.0
2
中国等静压石墨生产企业生产量单位:吨
序号生产企业2010生产量
1 四川林凤控股股份有限公司50
2 中钢集团吉林炭素有限公司50
3 成都高纯石墨制品厂2000
4 河南特种炉材有限公司300
5 方大集团兰炭研究所250
6 河南巩义特种耐火材料厂300
7 成都容光炭素有限公司450
8 河南巩义炭素股份有限公司400
9 天宝炭素制品有限公司200
合计4000
3
中国目前已有30家左右的炭素和电碳企业正在研制和生产等静压石墨,有的企业利用现有的等静压设备进行研制和生产,有的企业借用周边耐火材料企业和硬质合金企业配备的等静压设备进行研制和试生产,方大集团成都高纯石墨制品厂生产的等静压石墨的规格也已超过Φ585mm,中钢集团上海新型石墨材料有限公司建成后将会有重大突破,不过,由于目前国内发展等静压石墨的基础(包括原材料)和工艺技术明显不足,生产实践经验十分缺乏,资金有限,尤其是专业技术人员匮乏。虽然业者的热情可嘉,但是失败与成功并存,机遇与挑战同在。
中国等静压石墨的研制和生产再发展3-5年,有可能成为这一领域的世界生产大国,但在短期内仍不可能成为世界生产强国。届时,中国能生产的等静压石墨尚限于中低档产品,高档和尖端产品还得依赖国外进口。目前单晶硅和多晶硅铸锭用等静压石墨均从国外进口,产品有价无市、供不应求价格飞涨己达每吨20余万元以上。
现在我国进口的IG-110等静压石墨已属即将淘汰的产品,江苏宏基的产品将以高品质的IG-430等静压石墨为起点,并不断研制开发出具有自主产权的热膨胀性、纯度、电阻率等更高指标的产品。
除上述两个主要用途之外,等静压石墨还用于机械、化工、宇航、电器、生物工程等行业中作为密封环、活塞环、轴承、热交换器、火箭喷嘴、电刷、人造骨、人造牙和心脏瓣膜等。
据粗略分析,中国等静压石墨的生产综合水平与世界先进国家相比尚有20年以上的差距。
“十一五”期间,全世界等静压石墨总产量为21.5万吨,年增长率为16.2%。而中国等静压石墨供应量中,中国进口占国外企业等静压石墨总产量的平均比例为22.8%,约占总生产量的1/4。也就是说,国外生产的等静压石墨中约有1/4被中国消耗掉了。
目前,在中国销售等静压石墨及制品的国外炭素公司已有不少,几乎占中国的炭素企业和电碳企业的半数以上。部分等静压石墨制品是随主机(cz单晶硅直拉炉、多晶硅熔铸炉、光纤拉丝机、有色金属连铸机、电加工机床、真
4
空热处理炉等)进口的,大部分是从国外进口等静压石墨坯后(国外进口的等静压石墨坯料的每吨售价在15万元—100万元不等,极大部分在15万元—25万元之间。成品的售价还要加上一定数量的加工费)在中国加工成各种各样石墨部件销售的。据统计,2008年中国进口1万吨左右的等静压石墨(约占当年全球等静压石墨总产量的1/4—1/5),占中国当年等静压石墨消耗量的85%左右。进口等静压石墨的坯料和加工品的总产值将达到20亿元以上,约占当年中国电碳行业总产值的1/3。
表3-5 国外“十一五”期间等静压石墨生产量单位:吨
年均增长率
序号国家生产企业2010
(%)
1 日本东洋炭素15000 26.0% 21.4
2 日本新日本科技炭素8000 13.9% 16.7
3 法国罗兰炭素集团10000 17.4% 19.2
4 日本东海炭素5500 9.6% 5.2
5 德国西格里集团5000 8.7% 5.8
6 日本埃基电石墨4000 7.0% 12.7
7 美国步高石墨3000 5.2% 11.0
8 其它3000 5.0% 19.0
9 中国4000 7.0% 70.8
5