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全球等静压各向同性石墨的发展历程(一)
2015-01-23 13:50:49
    冷等静压各 向同性 石墨 ( 以下简称 各向同性 石墨 )是 当今世界不可缺少的一种高性能工程材料 ,它 已经被广泛地应用于机械 、冶金 、半导体 、能源、化工 、宇航 、生物等工程 。美 、德 、法 、俄与波兰五国非常重视该材料的开发与应用 ,长期以来 ,不惜投入大量人力 、物力购置冷等静压机 ,积极开展工艺研究 ,扩大产品应用范围 ,不断更新产品种类与完善产品质量 ,发展到今天 ,这些 国家特别是美 、德 、法三 国所生产的各向同性石墨已拥有近百种型
号并自成系列 ,为其它高 、精 、尖领域发展提供了大量的新类型石墨产品。下面将美 、德 、法 等国各向同性石墨的发展概况作一介绍 。
 
     主要企业概 况( 1 ) 
美国是世界上最早从事各向同性石墨研究和生产的国家 ,大致在上世纪5 0年代末 、 6 0年代初研制成功该种产品 ,目前在美国生产经营各
向同性石墨 的著名企业有 :巴克公司、尤卡炭素公司 、大湖炭素公司 、圣玛 利工厂 、斯塔克浦尔炭素公司等 , 其 中巴克 公司是世界最早突破技术难关 ,实现各向同性石墨的工业生产 ,并以生产高质量 、多品种 电火花用各向同性石 墨而驰名中外 …。   
尤 卡炭素公司 ( 联合炭化物公 司炭素分部 ) 研 制和生产的 A T J 和 C G W 型各向同性石墨不仅在美国的市场占有率很大,而且还出口俄罗斯 、 巴西 、 日 本 、 中国等 , 我国上海 、 福建 、 河南等地引进铜材连铸生产线上就有该公司生产的 C G W 型各向同性石墨 。大湖炭素公 司为了扩大特种石墨生产 ,于1 9 7 7 年购置了一 台大型冷等静压机 ,该机工作缸直径为 9 6 5m m 、工作压力为1 4 0 M P a 、能压制6 6 0m m× 1 8 3 0m m与3 0 5 m m× 6 6 0 m m× 1 8 3 0 m m规格 的各向同性石墨 。斯塔克浦尔炭素公司采用冷等静压技术开 发 出型号为 2 0 2 0 的各 向同性石 墨 ,是连铸 、 电火花用理想材料 ,在国际上享有声望 。 圣玛利工厂( 现已被法国罗兰炭素公司兼并 ) 称于 1 9 6 2 年就已掌握各向同性石墨的生产工艺 ,发展到20世纪90年代初 ,各向同性石墨的年生产能力达 2000 多 t ,产品的最大规格为1250m m× 2 0 0 0m m 。 
 
    上述四家炭素企业生产的各向同性石墨 ,质量都是相当优异的。美国不仅是世界最早发明各向同性石墨的国家 ,也是该类产品种类发展最快 , 并拥有雄厚实力的国家 ,目前 ,美国各向同性石墨的开发在 全世界居领先地位。德国研制与生产各向同性石墨的历史要稍迟于美国,在2000纪6 0代 中、后期 , 由于它对该产品的开发高度重视 , 并做了大量的工作 ,所以取得的成果也是显著的。S G L 炭素集团林斯道夫
炭素公司与顺克炭素公司是德国两家主要从事各向同性石 墨生产 、 科研 、 开发的著名企业 。林斯道夫炭素公司是德国最早 、最有实力经营
生产各向同性石墨的著名企业 ,它起步于20世纪60年代中、后期.1 9 7 1 年该公司就为发展大规格各向同性石墨 , 从瑞典A S E A公司引进了一 台型号为Q I C / 1 2 5的大型冷等静压机 , 工作缸规格为 q ~ 9 o om m× 2 5 0 0   m m 、 工作压力为2 0 0 M P a  。 十年后 , 该公司为扩大各向同性石墨的生产能力 , 满足市场日益增长的需求 ,又向瑞典A S E A公 司购 置了第二台大型冷等静压机 , 工作缸规格为1 0 0 0 m m× 2 5 0 0m m  , 质量比第一台更完善 ,当时 ,冷等静压的石墨毛坯规格最大为7 o 0   m m × 1   5 0 0   m m, 主要适用于连续铸造 、 电火花加 工及半导体等行业 。 到2 0世纪9 0 年代末 ,该公司已能生产规格达1 2 5 0 m m×5 0 0 m m 与 1 2 3 0m m × 5 1 0m m×3 3 0 m m 的 特大型
各向 同性石墨  。顺克炭素公司是在2 0 世 纪 7 0 年代中期开始研制各向同性石 墨的 , 起初几年 , 冷等静压成型是 委托外厂进行 ,直到
1 9 8 1 年 才购置了大型冷等静 压机 , 建立了冷等静压工段 ,开始自行压制 。 各向同性石墨的规格为 5 o 0 ~  7 o 0 m i l , 高度 8 0 0   m m 。发展到今天 ,该公司的各向同性石墨无论 品种 、 质量、应用领域 的拓展都达到世界一流水平。其产品在西欧市场上已成为林斯道夫炭素公司的主要竞争对手 ,而且在国际市场上也占领了一定的份额 。法国各向同性石墨是法国罗兰炭素公司主要产品之一 ,1 9 7 4 年曾在北京展出了该类产 品 ,并 对该 产 品 在应用所 具 有 的优异 性能进 行 了技术交流。 当时 , 该公 司就 已 拥 有能生产
8 0 0   m m× 1   2 0 0   m i l l 各 向 同性 石墨 的大型 冷等静压机 , 压机工作压力 为 7 5   M P a  ,并 已生产 S 1 1 3 4与 P 7 4 7 7 型各 向同性石墨 [ 1 o ) 0上世 纪 9 0 年代初该司连续铸 造用石墨全部采用冷等静压 工艺 n “ , 使产品质量 上 了一个新 台阶。
 
    另外 , 该公司在国际上居领先地位的石墨换热器产品 ,其基体石墨材料也是采用冷等静压工艺制造 ,有效保证了产品的均质性 。法 国罗兰炭素公司各向同性石 墨在应用方面能取得较出色的拓展 , 在一定程度上与该公司9 0年代初收购美国圣玛利工厂有关 。连续铸造 、电火花 、半导体用各 向同性石 墨 1 9 9 2 年世界市场 为 1 2 亿 法郎 , 法国罗兰炭素公司自认仅占第 二位“   ; 日本统计指出 ,1 9 9 5 年各 向同性石 墨世界月产量为 1 7 1 0  t ,法国同样位居第二 。总之 法国各向同性石墨的生产 、 科 研及应用方面的实力是相当雄 厚的 。
 
      俄罗斯远在 1 9 5 6 年莫斯科电极厂就对冷等静压技术在炭石墨产 品中的采用进行了探索。当时, 该厂在开发细颗粒冷压石墨新产品过程中 , 特
别 是在 攻克焙烧难关时 , 通过实验 ,确认了冷等静压工艺有一系列 优点 ,如产品性能均一 、焙烧废品率低 , 约为其它成型法的 1 / 6 ~ 1 / 8 、 体积密度高出0 .0 3 ~ 0 .0 4 g / c m 等 , 之后 , 冷等静压技术在炭石
墨行业 中的开发 ,没有受到应有 的重视 ,直到8 0年代中期 ,才开发成功新一代的M H F 一 1 和 MH F 一 2
型各 向同性石墨,粒度一般为4 5I . L m 、规格为3 2 0m i l × 8 0 0   m i l l 、 5 0 0   I T l m× 1   0 0 0   m m等 ] o  9 0年代初 , 俄罗斯结构石墨材料研究所还报导了冷等静压成型压力对焙烧影响的研究成果。显然 ,俄罗斯在各向同性石墨的发展要远逊于美 、 德 、 法等国。
   波兰该国各向同性石墨的发展较晚 。是2 0世纪8 0年代后期的事 ,他们是在从事连铸石墨实现国产化的科研中, 以德 国 E K 4 3 2 型 连铸石墨为攻关目 标 ,进行了采用普通冷模压与冷等静压工艺的对比试验 , 研制出 G K和 G K I 型两种连铸石墨纠其静态性能参数可与 E K 4 3 2 型连铸石墨相媲 美 ; 而冷等静压 的 G K I 型连铸石墨质量更优于G K型连铸石墨 。波兰各向同性石墨的开发虽取得了一 定成绩,但尚属于创始阶段 , 还有待于进一步开拓 。