“特種石墨”“三高石墨”是什麼？怎麼分類的？（2）

二。高純石墨

高純石墨一般指含碳量在99。99%以上的石墨，在組織結構上可分為粗顆粒結構、細顆粒結構和超細顆粒結構三類，高純石墨大量用於直拉單晶矽爐中。積體電路的基礎材料主要是矽單晶晶片，當前矽單晶的成長工藝主要採用直拉（CZ）法，其他方法還有磁場直拉法（MCZ）、區域（FZ）法以及雙坩堝拉晶法，全球電子工業用直拉單晶矽約佔單晶矽總用量的80%，直拉單晶矽爐中的石墨件是消耗品，採用高純石墨材料加工成直拉單晶矽爐的加熱系統。2005年中國需要直拉矽單晶爐用石墨約800t。

高純石墨另一重要用途是加工成各類坩堝，用於生產貴金屬、稀有金屬或高純金屬、非金屬材料。光譜分析用石墨電極也是一種高純石墨，可用於除碳素以外的所有元素的光譜化學分析，光譜分析用石墨電極用擠壓方法成型。成品的雜質元素含量應不大於6*10在光譜分析中製備標準樣品和用化學方法捕集雜質時需用光譜純炭粉或光譜純石墨粉，這兩種高純材料對雜質含量的要求都是在6*10；在某些用途方面，需要含碳量達到99。9995%，總灰分含量小於5*10。高純石墨的成型方法有擠壓成型、模壓成型及等靜壓成型三種。表9為中國生產的高純石墨產品理化效能指標舉例，表10為中國光譜分析用高純石墨電極產品理化效能舉例。

1。核能用石墨材料

石墨是建造核反應堆使用的減速材料和反射材料之一，早期的反應堆都是石墨堆。作為結構材料使用的核反應堆用石墨在選用原料、工藝控制、成品檢驗上比石墨電極嚴格得多，也昂貴得多，核反應堆用石墨必需具備下列效能：對慢中子的吸收量小、高溫強度好、抗熱震性高、對快中子的減速效能好、在輻照下尺寸穩定、雜質含量極少。硼、鎘等易於吸收中子的元素要嚴格控制其含量。

核石墨必需有較高的體積密度M因為石墨對快中子的減速作用是依靠快中子對碳原子的碰撞作用而實現的M單位體積內碳原子越多M減速效果越好M所以體積密度是核石墨的主要指標之一M體積密度也與石墨的氣孔率和滲透率直接有關M為了避免核燃料及載熱體的損失M要將氣孔率及滲透率降低到一定水平。石墨的機械強度也與其體積密度有關，一般石墨堆使用的核石墨的體積密度在1。7-1。75g/cm。國外一般核石墨的物理指標舉例如表05。

用於發電的核反應堆當前主要是不需要用石墨的壓水堆，但專家預計高溫氣冷堆很有發展前途，高溫氣冷堆則需要大量的高階石墨材料9在高溫氣冷堆中由於用氦氣作為冷卻劑，用炭素及陶瓷材料作為燃料的包覆材料，用石墨或炭質材料作為減速材料和爐芯結構材料，可以把接近（——-5的高溫氣體匯出反應堆外作為能源使用。國際上已經建立了多座開發研究用高溫氣冷堆，所用的石墨材料效能詳見表。

2。各向同性石墨

雖然國際上對各向同性石墨的定義有待於進一步明確，一般是測量產品直徑方向和長度方向的某些物理效能指標並計算其比值，有的用熱膨脹係數的比值表示，最簡單的是以電阻率的比值表示，其異向比在1。0~1。1範圍內稱為各向同性產品，超過1。1稱為各向異性產品。日本等工業技術先進國家用等靜壓成型方法生產的大型各向同性石墨直徑達1。5m，長度達3%，體積密度達到1。95-2。0g/cm，各向異性比縮小到1。05。製造各向同性石墨除使用一般石油焦外，還使用改性瀝青焦、天然瀝青焦、氧化石油焦、不經煅燒的生石油焦、天然石墨等。