关于等静压石墨
等静压石墨 是20世纪60年代开发的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能。例如，等静压石墨具有良好的耐热性。在惰性气氛中，其机械强度不仅不随温度升高而降低，反而有所增加，在2500℃左右达到最高值；与普通石墨相比，结构细密、均匀性好；热膨胀系数低，抗热震性能优良；各向同性；抗化学腐蚀性强，导热、导电性能好；优良的加工性能。
正是由于这一系列优异的性能，等静压石墨被广泛应用于领域 冶金、化学、电力、航空航天和原子能工业等，并且随着科学技术的发展，其应用领域还在不断扩大。
等静压石墨需要结构各向同性的原材料，需要将其研磨成更细的粉末。需要冷等静压技术。烧制周期很长。为了达到目标密度，需要多次浸渍和烧制循环。 ，且石墨化周期比普通石墨长得多。
生产等静压石墨的原料包括骨料和粘结剂。骨料通常由石油焦和沥青焦制成，也使用磨碎的沥青焦。例如，美国POCO公司的AXF系列等静压石墨就是采用磨碎的沥青焦硬沥青焦生产的。
关于生产流程
等静压石墨的性能受原材料影响很大，原材料的选择是生产出所需最终产品的关键环节。投料前必须严格检查原料的特性和均匀性。
与普通的挤压成型和压缩成型不同，等静压石墨是采用冷等静压技术成型的。将原料压缩粉末填充到橡胶模具中，通过高频电磁振动使压缩粉末致密，密封后抽真空，排出粉末颗粒间的空气，放入盛有水或油等液体介质的高压容器中。加压至100-200MPa，压制成圆柱形或矩形制品。
根据帕斯卡原理，通过水等液体介质对橡胶模具施加压力，各个方向的压力相等。这样，压制的粉末颗粒不会沿着模具中的填充方向定向，而是以不规则的排列被压缩。因此，虽然石墨在晶体学性质上是各向异性的，但从整体来看，等静压石墨却是各向同性的。
成型品除圆柱体、长方体外，还有桶状、坩埚状等形状。
等静压机主要应用于粉末冶金行业。由于航空航天、核工业、硬质合金、高压电磁等高端行业的需求，等静压技术发展很快。具备制造工作缸内径3000mm、高度5000mm、最大工作压力600MPa的冷等静压机能力。
目前碳素行业生产等静压石墨使用的冷等静压机最大尺寸为Φ2150mm×4700 mm，最大工作压力为180MPa。
由于等静压石墨结构细小，要求焙烧过程特别缓慢，炉内温度必须非常均匀，特别是在沥青挥发物快速排出的温度阶段，加热过程必须小心谨慎，加热速率不能超过1℃/h。要求炉内温差小于20℃，这个过程大约需要1到2个月。
为了提高制品的堆积密度、机械强度、导电性、导热性和化学反应性，可采用压力浸渍处理，即将煤焦油沥青通过开孔浸渍到制品中。通常，等静压石墨会经历多个浸渍-煅烧循环。
当锻烧品加热到3000℃左右时，碳原子晶格有序排列，完成由碳向石墨的转变，称为石墨化。
石墨化后，产品的体积密度、导电性、导热性和耐腐蚀性能大大提高，机械加工性能也得到改善。然而，石墨化降低了制品的弯曲强度。
石墨化后还需检查产品的密度、硬度、强度、电阻率、灰分等指标，以判断各项指标是否符合要求。
关于主要用途
等静压石墨用于半导体、单晶硅、原子能等领域时，对纯度的要求非常高，必须通过化学方法除去杂质才能用于这些领域。
去除石墨中杂质的常用方法是将石墨化产物放入卤素气体中加热至2000℃左右，杂质就会被卤化成低沸点卤化物并挥发去除。
石墨化产物中几乎所有的杂质元素都可以通过氯卤化去除。硼是个例外，它只能通过氟化去除。
这种提纯方法充分利用了石墨在高温下不与卤素发生反应以及石墨具有多孔性的独特特性。
在直拉单晶硅热领域，等静压石墨组件包括坩埚、加热器、电极、隔热屏蔽板、籽晶支架、旋转坩埚底座、各种圆盘、热反射板等30多种。其中，80%的等静压石墨用于制造坩埚和加热器。
近年来，单晶硅棒的直径要求越来越大，300mm硅片的生产日益成为主流。相应地，单晶炉加热区的直径大多为800mm。为了保护炉内放置的石英坩埚，石墨坩埚的直径达到860mm。加热器的直径约为960~1000mm。其他零件直径可达1000mm。 1500毫米。
2003年以来，人们保护地球生存环境的意识逐渐增强，人们越来越青睐不排放二氧化碳的自然能源。在此趋势下，太阳能电池的产量迅速增加。
在太阳能电池用多晶硅片的制造过程中，必须首先将多晶硅碎片熔化并浇铸成多晶硅方锭。铸锭炉的加热器需要采用等静压石墨制成。
近年来，全球气候变暖。使用化石燃料产生的二氧化碳被认为是造成这一问题的主要原因。近年来，虽然发展中国家的经济增长取得了举世瞩目的成绩，但电力短缺问题却深深困扰着这些国家。在这种情况下，人们的注意力转向了原子能发电，它的能量流密度远高于太阳能电池和风力发电，而且不排放二氧化碳和硫氧化物。
目前，世界各地使用的大多数核反应堆都是轻水反应堆。这类反应堆的工作原理是利用核裂变时产生的热能将冷水汽化成300℃的水蒸气，驱动涡轮机发电。但由于水堆温度较低，轻水堆的发电效率并不是很高。相比之下，高温气冷反应堆则不存在此类问题。它使用惰性气体（氦气）作为冷却剂。不仅反应堆堆芯出口温度可达近1000℃，发电效率高，而且还适合制氢。可以说，供电和环保是兼顾的。
石墨适合作为这种高温气冷堆的核心材料，因为石墨不仅耐高温，而且吸收的中子少，具有良好的传热性能。
石墨是一种中子慢化剂和优良的反射体。其众多优良性能奠定了其在核工业中的地位。石墨不仅能满足工业大量生产的需要，而且还具有结构材料所需的机械强度高、耐高温的特点。因此，石墨适合作为高温气冷反应堆的结构材料。
高温气冷堆非常安全的特点，促使人们提出了模块化高温气冷堆的设计理念。下一代超高温核反应堆（UHTR）正在向高功率密度和高温方向发展。这些技术发展对新一代石墨材料的特性提出了更高的要求，如更高的辐射损伤耐受性、产品同质化、质优价廉、长期供应等。
随着核聚变装置逐渐大型化，为了产生高温等离子体，采用导热性能好、机械强度高的石墨材料作为面向等离子体的第一壁材料，并表现出了良好的放电脉冲效果。另外，即使它们混入等离子体中，由于其原子序数较低，造成的辐射损失也较小，因此高温等离子体也能保持稳定。但氢同位素的发生会导致石墨材料产生CH4气体的消耗性化学飞溅以及辐射增强升华损失现象（辐射增强升华是指等离子体粒子处于辐照环境下，即使当前温度没有达到石墨正常热升华温度，石墨材料也会升华损失）。因此，在使用石墨材料作为等离子体表面材料时，必须注意石墨的使用条件，特别是温度。
日本原子能研究所正在开发的关键等离子体装置JT-60U的等离子体面对材料和偏滤器板使用由石墨材料制成的部件。其中，等离子出口处的偏滤板采用高导热、高抗热冲击性能的特种C/C复合材料，以碳纤维为原料。热负荷较低的第一墙体采用多种材料。各向同性石墨材料。
总之，世界原子能产业正在发生各种发展变化。在高温气冷堆领域，南非和中国的商业高温气冷堆正在推进。在核聚变反应堆领域，有实验反应堆。在国际热核实验堆（ITER）项目正在进行的同时，日本JT-60装置的改造也在进行中。
放电加工主要采用石墨或铜作为电极，广泛应用于金属模具等加工领域。
电火花加工石墨形状加工的前工序要求：①刀具消耗低； ②处理速度快； ③加工表面粗糙度好； ④ 无尖锐突出物等。
对放电加工工艺的要求：①放电加工速度快； ② 电极长度消耗少； ③ 电极角度损失少； ④ 工件加工表面粗糙度好； ⑤ 工件加工表面凹凸少等。
与铜电极相比，电火花加工用石墨电极具有以下优点：①比铜轻，易于运输，相同形状重量仅为铜的1/5； ②易于加工； ③切削加工不易产生应力和热变形； ④熔点在3000℃以上，热膨胀系数小，石墨电极很少因放电加工产生的热量而变形。
但石墨电极也有一些缺点，如：①切割时易产生粉尘； ②容易丢失等。
用于放电加工的石墨电极制造商生产从低价粗加工到精加工的不同等级的产品。
最近，市场上出现了用于超细颗粒放电加工的石墨电极，这与传统概念不同。这种电极的目的是减少石墨消耗。其开发思路很简单：电极消耗少→电火花加工时从电极上脱落的石墨颗粒少→颗粒细化→颗粒间粘结强度高→沥青骨料的高效合理使用→调整制造参数，降低次品率和制造成本。
至于超细颗粒放电加工用石墨电极能否上市，还取决于石墨电极生产企业的生产技术水平。
目前情况下，切削加工在金属模具的深加工、细加工方面还显得有些无能为力。因为现有切削刀具的形状和强度很难满足深加工和精细加工的要求。因此，为了充分发挥石墨电极的诸多优点，开发了由等静压石墨加工而成的精密放电用石墨电极进行精加工。
由于具有简化铸造工艺、提高产品合格率、产品结构均匀等优点，采用连铸连轧生产有色金属板、管、棒等已十分普遍。目前大型纯铜、青铜、黄铜、白铜的生产主要采用连铸。其中对产品质量起着至关重要作用的结晶器采用等静压石墨制成。
由于等静压石墨材料具有良好的导热性、热稳定性、自润滑性、抗湿性和化学惰性等性能，已成为制造结晶器不可替代的材料。
等静压石墨还用于制造金刚石工具和硬质合金烧结模具、光纤拉丝机的热场组件（加热器、保温筒等）、热场组件（加热器、轴承架等）以及精密石墨换热器、机械密封组件、活塞环、轴承、火箭喷管等。
在当今的工业生产中，石墨已成为不可或缺的关键材料，特别是在太阳能行业、LED行业、半导体行业和核工业中，对石墨的需求量急剧增加，质量要求也越来越高。
