2012年初，一位年近耄耋的老人在《炭素技術(shù)》上公開(kāi)發(fā)表了一篇題為《等靜壓石墨評(píng)論》的文章，在這篇文章中，他總結(jié)了等靜壓石墨的發(fā)展歷程、性能特點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外等靜壓石墨產(chǎn)品的差距，并指出了國(guó)內(nèi)等靜壓石墨的發(fā)展方向。在此文的末尾，老人寫(xiě)道：

“等靜壓石墨向高水平發(fā)展，不可否認(rèn)尚存一定的難度，但不是不可逾越的。振興國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨的重任在肩，相信不久的將來(lái)，國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨不僅能占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，在國(guó)際市場(chǎng)上，也將占領(lǐng)一席之地?！?/p>

當(dāng)年77歲的這位老人，名叫孫戈，曾獲國(guó)務(wù)院授予的國(guó)家有突出貢獻(xiàn)專家稱號(hào)，并享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼，彼時(shí)他還在四川雅安恒圣高純石墨科技有限責(zé)任公司，從事炭石墨材料的工藝技術(shù)研究工作。

14年過(guò)去了，我們不知道這位老專家是否依舊那般懷揣著對(duì)中國(guó)等靜壓石墨行業(yè)的“熱愛(ài)”與“希冀”。但是有一點(diǎn)，我們基本了解，那就是他所相信的不久的將來(lái)，“國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨在國(guó)際市場(chǎng)上將占領(lǐng)一席之地”，可能至今也沒(méi)有來(lái)到。

等靜壓石墨到底有多難？

曾任上海東洋炭素有限公司高級(jí)顧問(wèn)的程鴻申先生，2010年時(shí)講了這樣一個(gè)故事：國(guó)際知名的日本東洋炭素有限公司在試制等靜壓石墨的初期，開(kāi)裂品堆積成山，企業(yè)的資金全部投入進(jìn)去還是不見(jiàn)成效，企業(yè)瀕臨破產(chǎn)，最后通過(guò)細(xì)致踏實(shí)工作，從成品率每提高1%的里面尋找原因，一次又一次失敗，終于一步一步走向成功之路。

他還提到，國(guó)內(nèi)的成都炭素有限責(zé)任公司早在上個(gè)世紀(jì)七、八十年代就開(kāi)始搞等靜壓石墨了，但是直到2010年前幾年，經(jīng)過(guò)許多工作和許多人的努力，才取得了一定的成果。我在一份名為《超大尺寸(Φ1100-1360×1100mm)等靜壓石墨關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用》的科技成果登記表中也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。

這個(gè)由成都方大炭炭復(fù)合材料股份有限公司（原成都炭素有限責(zé)任公司）完成的項(xiàng)目，始于2017年，歷時(shí)整整六年到2023年才順利產(chǎn)出，并被鑒定為“填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，打破了我國(guó)超大尺寸等靜壓石墨嚴(yán)重依賴進(jìn)口的局面”。

這么難為什么還要做等靜壓石墨？

據(jù)原成都炭素有限公司總經(jīng)理蘇啟暉的介紹，等靜壓石墨是指采用等靜壓成型方式生產(chǎn)的石墨材料。等靜壓石墨由于成型過(guò)程中通過(guò)液體壓強(qiáng)均勻不變施壓，制得的石墨材料性質(zhì)優(yōu)異，具有：成型規(guī)格大、坯料組織結(jié)構(gòu)均勻、密度高，強(qiáng)度高；各向同性（特性與尺寸、形狀、取樣方向無(wú)關(guān)）等優(yōu)點(diǎn)，因此等靜壓石墨也被稱為“各向同性”石墨。

由于等靜壓石墨材料具備高強(qiáng)、高密、各向同性好，制成的石墨部件在使用過(guò)程中受熱、加熱都較均勻，同時(shí)由于材料的密度均勻能夠有效地減小材料受急冷急熱而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力（抗熱震性能好），故可大大延長(zhǎng)設(shè)備或器具的使用壽命周期，所以在半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏行業(yè)中，大量使用等靜壓石墨，制作單晶直拉爐熱場(chǎng)石墨部件（坩堝、加熱器、導(dǎo)流筒、保溫罩等）；多晶硅熔鑄爐用加熱器；化合物半導(dǎo)體如第三代半導(dǎo)體碳化硅制造用加熱器、坩堝等部件。

不只半導(dǎo)體、光伏等應(yīng)用領(lǐng)域，等靜壓石墨在機(jī)械、冶金、生物工程、化學(xué)、電氣、航空宇宙及原子能工業(yè)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，而且，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷地?cái)U(kuò)大，甚至被譽(yù)為21世紀(jì)最有價(jià)值的新材料之一。

也正是因?yàn)榈褥o壓石墨極為重要，所以二十年前中國(guó)從美國(guó)進(jìn)口一批等靜壓石墨還需要獲得美國(guó)總統(tǒng)批準(zhǔn)后才能進(jìn)來(lái)。當(dāng)每進(jìn)口一批等靜壓石墨都要經(jīng)過(guò)登記備案時(shí)，它的戰(zhàn)略重要性可想而知。

做等靜壓石墨到底難在哪里？

據(jù)程鴻申先生的描述，當(dāng)?shù)褥o壓石墨制品尺寸逐漸增大、顆粒度逐漸縮小時(shí)，會(huì)遇到想象不到的種種困難：有的成型品從等靜壓機(jī)里出來(lái)就已開(kāi)裂，有的焙燒品幾乎百分之百開(kāi)裂，有的灰分始終降不下來(lái)，原材料問(wèn)題、制粉問(wèn)題、配比問(wèn)題、混捏問(wèn)題、工藝問(wèn)題、設(shè)備問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題、質(zhì)量問(wèn)題、成品率問(wèn)題、成本問(wèn)題等等，不是這個(gè)問(wèn)題，就是那個(gè)問(wèn)題。

很顯然，等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝與石墨電極不同。等靜壓石墨需要結(jié)構(gòu)上各向同性的原料，需要將原料磨制成更細(xì)的粉體，需要應(yīng)用冷等靜壓成型技術(shù)，焙燒周期非常長(zhǎng)，為了達(dá)到目標(biāo)密度，需要多次的浸漬—焙燒循環(huán)，石墨化的周期也要比普通石墨長(zhǎng)得多。上面提到的《超大尺寸(Φ1100-1360×1100mm)等靜壓石墨關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用》項(xiàng)目中指出，大規(guī)格等靜壓石墨的關(guān)鍵核心技術(shù)為：等靜壓石墨配方研究、壓型工藝控制、焙燒工藝控制。

等靜壓石墨生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖

我們單從原料和制粉的角度來(lái)看一看等靜壓石墨生產(chǎn)的難度。

生產(chǎn)等靜壓石墨的原料包括骨料和粘結(jié)劑。骨料通常是用石油焦和瀝青焦。為了根據(jù)不同的用途進(jìn)行產(chǎn)品性能的調(diào)整，也有用炭黑、人造石墨做添加劑的情況。制備炭石墨材料所用的粘結(jié)劑有：煤瀝青、煤焦油以及各種樹(shù)脂。由于煤瀝青能和粉料充分混捏形成可塑性的糊料并且炭化能與粉料顆粒很好地粘結(jié)，所以是制備等靜壓石墨常用的粘結(jié)劑。

等靜壓石墨的性能受原料的影響極大，對(duì)原料的精選是能否生產(chǎn)出所需要的最終產(chǎn)品的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是國(guó)外具體的生產(chǎn)原料和配方對(duì)我國(guó)一直是保密的。

等靜壓石墨作為結(jié)構(gòu)材料，要求有較高的物化性能。構(gòu)成石墨材料的基礎(chǔ)炭顆粒粒度越細(xì)，則其質(zhì)地越致密，機(jī)械強(qiáng)度亦越高。但是炭質(zhì)骨料的顆粒越細(xì)，表面積越大，粘結(jié)劑要均勻地包覆在每個(gè)顆粒表面，在配方中使用的粘結(jié)劑量就越多。這增加了燒結(jié)的廢品率，石墨化度也很難提高。

據(jù)悉，國(guó)際知名炭素公司美國(guó)步高為提高各向同性石墨的質(zhì)量，主要從采用微細(xì)顆粒原料著手，如美國(guó)電火花用EDM-AF型各向同性石墨的粒徑達(dá)世界上罕見(jiàn)的甚至可能是唯一的1μm，而德國(guó)的R8710型各向同性石墨為3μm，日本東洋等靜壓石墨TTK-5平均粒度為4μm，這種超細(xì)顆粒石墨的制造工藝難度極大，較為罕見(jiàn)。這類產(chǎn)品具有致密的結(jié)構(gòu)、極高的強(qiáng)度，用于電火花加工能使加工表面粗糙度、加工速度、損耗達(dá)到理想的境界（編者注：以上數(shù)據(jù)是15年前的報(bào)道）。

等靜壓石墨的難度是不可逾越的嗎？

“難道我們真的要長(zhǎng)期依賴于進(jìn)口等靜壓石墨產(chǎn)品度日嗎？難道我們就不能發(fā)展自己的等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)？從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，我們要發(fā)展自己的等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)，不依賴于進(jìn)口，這才是我國(guó)民族工業(yè)發(fā)展之路。”

這是程鴻申先生15年前發(fā)出的呼吁。而且，為發(fā)展中國(guó)等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)，他當(dāng)時(shí)還特別提出來(lái)自己的十點(diǎn)建議。如果政府、行業(yè)、企業(yè)都能一齊重視這十點(diǎn)建議，想必經(jīng)過(guò)15年齊心協(xié)力的奮斗，今日我們“國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨在國(guó)際市場(chǎng)上定能占領(lǐng)一席之地”。

（1）開(kāi)展一次全國(guó)性的等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)基本情況調(diào)研活動(dòng)

（2）政府或行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，全面規(guī)劃，合理布局，穩(wěn)步發(fā)展

（3）強(qiáng)化產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，增加科研力量，防止資金與技術(shù)相脫節(jié)

（4）加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和基本工藝研究

（5）適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵設(shè)備

（6）適時(shí)引進(jìn)國(guó)外相關(guān)技術(shù)人才

（7）打破行業(yè)技術(shù)壟斷，舉辦專項(xiàng)技術(shù)交流會(huì)，促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓及技術(shù)互補(bǔ)

（8）組建中國(guó)等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

（9）密切與應(yīng)用行業(yè)協(xié)會(huì)的聯(lián)系，全力爭(zhēng)取國(guó)內(nèi)用戶

（10）加強(qiáng)相關(guān)信息工作的力度，有效利用國(guó)內(nèi)外相關(guān)情報(bào)資料

以上十點(diǎn)，我認(rèn)為貫穿其中的就是應(yīng)該要有“聯(lián)接”和“交流”，包括政府相關(guān)部門(mén)、行業(yè)協(xié)會(huì)、產(chǎn)學(xué)研三方、產(chǎn)業(yè)鏈上中下游、同行企業(yè)之間。這些點(diǎn)之間的“聯(lián)接”和“交流”一旦中斷，那么有些難度真得會(huì)變成不可逾越的（這種“不可逾越”的難度，同樣也存在于中國(guó)粉體工業(yè)和中國(guó)先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)當(dāng)中）。

以第十點(diǎn)建議為例，當(dāng)我查閱文獻(xiàn)資料之后發(fā)現(xiàn)，等靜壓石墨領(lǐng)域最系統(tǒng)的行業(yè)分析，還停滯在15年前的那個(gè)時(shí)期。沒(méi)有情報(bào)，怎么打仗？又如何能搶占國(guó)際市場(chǎng)？

還有多少個(gè)五年可以重來(lái)？

不可否認(rèn)，國(guó)內(nèi)零星有企業(yè)在等靜壓石墨技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破，就像上面提到的國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)在超大規(guī)格等靜壓石墨上前兩年填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，也有企業(yè)在半導(dǎo)體級(jí)、核能等靜壓石墨上實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn)。但是兩三家企業(yè)的局部突破，并不能代表我們整個(gè)等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上站穩(wěn)了腳跟，也不代表國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨制品完全主導(dǎo)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

其中有沒(méi)有哪些低水平的重復(fù)投資？有沒(méi)有科研與生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)的情況？等靜壓石墨生產(chǎn)企業(yè)之間缺乏技術(shù)交流，會(huì)不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)發(fā)展緩慢？沒(méi)有持續(xù)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外信息情報(bào)搜集整理工作，企業(yè)決策的依據(jù)能做到科學(xué)合理嗎？

原成都炭素有限公司總經(jīng)理蘇啟暉先生15年前說(shuō)過(guò)，大尺寸、高純度、高密度、高強(qiáng)度、等靜壓石墨材料是電子和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，“十二五”期間（編者注：即2011—2015年）將是國(guó)內(nèi)等靜壓石墨制造企業(yè)發(fā)展的最好機(jī)會(huì)。

15年過(guò)去了，回顧那時(shí)候，除了有資金、有專業(yè)人才、和最好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇之外，和眼前相比，我想他們最具特色的是對(duì)行業(yè)所持有的“熱愛(ài)”與“希望”，而這一切的底氣在于他們的“信心”。

如果大家都對(duì)行業(yè)充滿“信心”，那又有什么困難是不可逾越的呢？

參考資料：
[1]孫戈：等靜壓石墨評(píng)論，炭素技術(shù)2012
[2]蘇啟暉：國(guó)內(nèi)等靜壓石墨研究與生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，半導(dǎo)體、光伏產(chǎn)業(yè)用石墨、石英制品技術(shù)及市場(chǎng)研討會(huì)2010
[3]程鴻申，目前中國(guó)發(fā)展等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)的若干問(wèn)題，第22屆炭-石墨材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集2010
[4]黃四信等：等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝、主要用途和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析，炭素技術(shù)2010
[5]施輝獻(xiàn)：等靜壓石墨的成型工藝研究，昆明理工大學(xué)2013
[6]謝文蛟：原料及制備工藝對(duì)等靜壓石墨材料結(jié)構(gòu)與性能的影響，湖南大學(xué)2013