中国粉体网讯2026??1日，由中国粉体网主办的?026全国高纯石墨产业链发展大会暨高端石墨制品产业交流会”在河南·郑州逸泉国际酒店成功召开！本届大会旨在为高纯石墨产业链相关企业负责人、研发人员、科研院校等提供一个信息交流、展示先进技术成果的平台，促进产、学、研合作，共同推动行业发展、/p>
会议期间，我们邀请到了业内专家、学者，优秀企业家代表做客对话栏目，进行访谈交流。本期为您分享的是中南大学周向阳教授的专访、/p>
中国粉体网：周教授，当前超高纯石墨提纯过程中，最核心的技术瓶颈是什么？
周教授：最核心的技术瓶颈是：① 如何保证超高纯石墨产品品质的稳定性； 如何控制制备过程中的污染与能耗、/p>
目前在超高纯石墨领域，做得最好的当属西格里、东洋碳素等国际企业，他们最大的优势是产品品质稳定性高，这是我们国内企业目前难以企及的地方。他们能够稳定量产纯度达?N级以上的超高纯石墨，品质始终保持一致、可控。反观我们国内企业，并非做不出超高纯石墨产品，而是做出的产品品质稳定性不足——产品纯度时高时低、品质时好时坏，难以形成品质稳定产品的批量供应能力，特别是在6N以上超高纯石墨产品。所以，目前国内超高纯石墨领域的第一个核心瓶颈，就是如何实现品质的稳定与统一、/p>
当前，超高纯石墨的制备主要分为两个步骤，但每一步都存在突出问题。第一步是常规的湿法纯化工艺，这一步最主要的问题是废水排放量大，后续的废水处理难度高、成本高，环保压力突出；第二步是在接?000℃的石墨化炉中通入卤素气体，比如氟利昂、氯气等，这类气体的使用会造成严重的环境污染，环保隐患极大、/p>
总结来说，国内超高纯石墨产业目前面临两大核心瓶颈：一是产品纯度的稳定性、一致性难以达到国际先进水平；二是制备过程中存在严重的三废排放问题，同时能耗和生产成本居高不下，这两大问题也成为制约我们行业发展的关键、/p>
中国粉体网：您如何看待传统工艺中“高纯度”与“绿色低碳”难以兼顾的行业共性矛盾？
周教授：其实用传统技术，想要实现绿色低碳确实难度很大，这一点我前面也简单提到过。比如在传统技术的酸处理环节，我们使用的都是高浓度酸，像盐酸、硝酸、氢氟酸，这就导致产生的大量废水必须经过严格处理才能排放，否则会造成严重污染、/p>
另外，传统技术中的石墨化环节，需要在接近3000℃的高温环境下通入相关气体，而这些气体的有效利用率只有百分之几，绝大部分未被利用的气体都需要进行专门处理，进一步增加了环保压力。所以说，传统技术很难实现绿色生产，我们必须针对性解决制备过程中的能耗高、排放大等问题，在保证产品品质达标的同时，实现生产过程的绿色化，彻底摆脱高能耗、高污染的“双高”困境、/p>
中国粉体网：您团队研发的超高纯石墨技术方案，核心创新点和显著优势是什么？
周教授：我们目前的技术，和传统方法最核心的区别，就是把传统的两段制备工艺，改成了三段式工艺。前面已经提到，传统工艺的两段式，第一段是湿法纯化，后续则是在石墨化炉中通入氯气、氟利昂等卤素气体进行处理，其存在的环保和能耗问题也已经说明。我们的三段式工艺，重点做了两方面的优化改进、/p>
第一点，在湿法纯化环节，我们自主研发了一种专用助剂。这种助剂的作用很明确，一方面能大幅减少高浓度酸的用量，从源头减少废水产生；另一方面，还能提升除杂深度，让湿法纯化的效果更优，这也是我们重点在湿法环节做减排、提效研究的核心方向、/p>
第二点，针对传统工艺中接?000℃高温石墨化的环节，我们将其拆分为两段，两段的温度均控制?000多度。大家可以想象，单一?000℃的高温，其能耗和成本，要比两?000多度的工艺高出很多，这样的调整能有效降低整体能耗。同时，我们还重点做了减少卤素气体用量的工作，具体做法是改变传统的气体通入方式，采用定点卤化（或定点氯化）技术：在石墨粉末中加入适量微溶盐，只对需要卤化、氯化的局部区域进行处理，无需整体通入大量卤素气体，从而大幅减少了卤素气体的用量，也降低了有害气体的排放、/p>
在纯度方面，我们目前已经实现了重大突破——彻底解决了国内超高纯石墨产品难以稳定达?N以上纯度的行业痛点，我们能够稳定量产6N以上纯度的产品，而且这绝非偶然，几乎所有产品都能稳定达?N及以上标准。之所以能实现这一点，核心原因就在于我们对高温制备环节的优化：传统工艺?000多度的高温很难精准控制，而我们将高温环节拆分为两段，温度均控制在1000多度，这样的温度区间，无论是生产装备的制造难度，还是温度的精准控制，都能轻松实现。同时，该温度区间下，生产的自动化程度和自控实现率也完全没有问题，这也为产品纯度的稳定性提供了坚实保障、/p>
中国粉体网：核反应堆与半导体领域，对超高纯石墨的纯度、性能有哪些明确标准？与普通高纯石墨的核心差异是什么？
周教授：核反应堆和半导体这两个领域，所用的石墨差别非常大。先说说核领域，纯度固然是重要考量，但更核心的侧重点是当量硼的含量。因为石墨用于核反应堆时，核心是配合中子发挥作用，核聚变发热，反应堆的燃料球中加入铀后，通过核聚变产生热量。如果这个过程中产生的中子被杂质吸收，就会直接降低核聚变的效率，还会缩短燃料球的使用寿命。所以，核领域用石墨，纯度固然关键，但更关键的是要严格控制杂质硼（或当量硼）的含量，必须将其控制在极低水平、/p>
而对于半导体领域来说，石墨的纯度要求则更为严苛。比如我们常见的第三代半导体碳化硅，其生产制造所用的原料石墨，几乎都要求达到6N级碳纯度。总结来说，两者的核心特征存在明显差异，但相同点是都对石墨的高纯度有严格要求；如果单纯从杂质元素的控制标准来看，半导体碳化硅所用石墨的纯度，要高于核反应堆所用石墨、/p>
中国粉体网：目前国内外超高纯石墨产业格局如何？我国的发展水平与国际先进水平相比，优势和差距在哪？
周教授：目前的现状是，国内与国外在超高纯石墨领域的差距正在逐步缩小，但国内行业仍面临一个核心问题——产品性能的一致性。简单来说，就是如何保证今天生产的产品、明天生产的产品品质一致，张三操作生产的产品、李四操作生产的产品品质也完全一致。这一点，我们国内目前与国外仍有较大差距，但这个差距也在不断缩短、/p>
我认为，这不仅仅是自动化、智能化水平的问题，更核心的还有工艺更新的问题。比如传统工艺需要达?000℃的高温，这个温度很难实现稳定控制；但如果我们将温度控制?000℃以下，那么无论是程序控温、热电偶等控温设备，还是整个控温过程，都能实现更好的稳定性和可控性、/p>
所以，目前国内与国外最大的差距，本质上还是产品的一致性和稳定性。就拿纯度来说，国内企业并非做不到高纯度，有时候能做出6N级产品，但有时候就只能做到4N7，这种波动就是核心痛点。未来，我们的核心发展方向，就是从工艺装备、工艺过程、工艺参数等多个方面，在传统工艺的基础上进行全面提升和改进，实现生产过程的更稳定、更精准控制，从根本上解决产品一致性不足的问题、/p>
（中国粉体网编辑整理/初末（/p>
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