特种石墨主要以石油焦和沥青焦为原料，在沥青黏结作用下成型、多次热处理制成，其具有优良的耐高温性、导电导热性、润滑性等。特种石墨可以制备单晶硅和多晶硅的热场和一些常见的磨具等，也可以制备前沿的石墨烯材料和高纯石墨，广泛用于质量要求较高的冶金、有色金属、航空航天、军工、环保、核工程等行业，在新能源汽车、储能等战略性新兴产业领域也有应用，是高科技行业不可替代的材料之一。

SGL等静压石墨

Q：特种石墨是如何分类的？

A：据中钢集团吉林炭素股份有限公司的专家讲，特种石墨的涵盖范围很广，电炭制品行业、天然石墨制品行业和冶金用炭制品行业对此有不同的理解和分类方法，就冶金用炭制品行业的习惯分类解释，特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品（简称三高石墨）。

三高石墨从材料组织结构上可以分为粗颗粒、细颗粒和特细颗粒结构三种；从成型方法上区分主要有模压、挤压和等静压成型特种石墨三类，此外，振动成型也可用于生产特种石墨。高品质的特种石墨——各向同性石墨是用等静压工艺生产的。

按其主要用途分类有：电火花加工用特种石墨；制作铸造模具用特种石墨；钢铁或铜、铝连续铸造用特种石墨；直拉单晶硅炉用或冶炼贵金属、高纯材料使用的高纯石墨；合成人造金刚石用石墨；火箭、导弹技术用特种石墨；核能用石墨材料。

Q：国内外主要有哪些特种石墨厂商？

A：据河南五星新材的专家介绍，美国主要企业有步高石墨公司、尤卡碳素公司及大湖碳素公司等，其中步高石墨公司主要生产EDM石墨、1μm细结构石墨。德国西格里碳素集团的等静压(各向同性)石墨产品在中国市场影响力很大。

法国美尔森碳素公司主要涉及特种石墨(等静压)材料应用方面，如石墨换热器。在重庆建设有4 000 t/a生产基地，采用从国外运压粉—重庆厂成型—无浸渍工序—成型坯料一次焙烧—石墨化的短流程节能工艺，其产品密度达到1.76 g/cm3。

日本主要企业有东洋碳素有限公司、东海碳素有限公司、揖菲电及新日本炭素有限公司等，均具备生产φ1 000 mm或超过φ1 000 mm石墨产品的能力。

这些企业等静压石墨产品品种超过100种，在半导体、核工程、太阳能、金属铸造、电机制造等方面均有应用。

日本各类石墨制品

目前，我国共有炭素企业超过400家，但产品主要集中在石墨电极、炭砖、普通模具等中低端产品，高技术含量、高附加值的特种石墨生产厂商较少。主要的企业包括五星新材、东方碳素、博翔碳素、方大炭素、新成新材、吉林炭素、中钢新型材料(浙江)有限公司、天宝碳素制造有限公司等，国内几十家企业都涉及等静压石墨领域。

Q：国内特种石墨市场供需情况如何？

A：据河南五星新材的专家介绍，我国国内企业特种石墨产能不足，同时在技术、产品规格等方面的不足导致产品不能满足高端市场需求，因此国内等静压石墨供需缺口较大。

我国特种石墨市场长期处于供给不足状态，尤其是高质量的特种石墨大部分依靠进口，其中约80%来自日本，20%来自欧美。

前几年我国特种石墨市场缺口较大，2022年细结构特种石墨市场需求约20万t，然而产量仅占需求量的50%，市场还远未达到饱和。

根据中国粉体网从海关总署查询到的数据，2023年从海外进口人造石墨为1.55万t，金额约11.54亿元；2024年从海外进口人造石墨为1.12万t，金额约8.61亿元；2025年从海外进口人造石墨为1.42万t，金额约6.28亿元。

Q：目前行业存在哪些共性技术难题？

A：据河南五星新材的专家介绍，目前行业在浸渍技术、焙烧工艺、纯化、大规格石墨等方面仍存在突出问题。

特种石墨材料生产中的浸渍是保障制备高密度材料的重要工序，浸渍剂中喹啉不溶物容易堆积在炭基体材料气孔的入口处形成不透性滤饼，阻碍沥青渗透，使浸渍效果变差，直接影响最终材料的各项性能。

国内焙烧工艺具有燃料单耗高、热损失大、生产周期长以及环保设备投资高的缺点，在“双碳”目标和节能降耗的背景下，须从工艺创新和优化着手，开发短周期、低能耗焙烧工艺，同时加大对烟气的净化处理，实施环保达标排放。

目前，国内外制备高纯石墨的方法主要是在高温条件下通入卤族元素及其化合物，在卤素气氛中进行高温提纯。但存在产品沿径向方向灰分净化提纯的程度参差不齐、产品纯度不均匀等问题，影响产品的整体机械性能和化学性能，尤其是大尺寸特种石墨产品，该问题更加突出。

石墨生制品的体积越大，热处理时生成的气相将难以逃逸到石墨表面，导致表面到内部的温度分布跨度大、不均匀，从而造成开裂。因此，开裂是大规格产品生产中的主要瓶颈问题，随着尺寸增大，开裂的几率增加。

大尺寸石墨块不容易浸透，会造成内部结构不一致，在焙烧、石墨化时易造成内部开裂，且强度、密度低。传统生产方法是在沥青中加入30%的煤焦油、蒽油等稀释剂，虽然浸渍效果得到改善，解决了再次焙烧开裂的问题，但因两者的结焦值太低，仅浸一次的效果不明显，强度、密度等质量指标没有较大的改观，这一难题一直制约石墨质量的提高。

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