【編者按】粉體材料工業(yè)屬于支撐國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎性產(chǎn)業(yè)和贏得國際競爭優(yōu)勢的關鍵領域，近些年，國內(nèi)粉體材料工業(yè)轉(zhuǎn)型升級成效顯著，綜合實力穩(wěn)步增長，國際競爭力持續(xù)增強，一些企業(yè)長期專注于粉體材料領域、生產(chǎn)技術工藝國際領先、從而成為全球細分市場領導者的典范，有效改善了國內(nèi)高端粉材的緊缺局面，提升了核心工藝技術與裝備的自主可控水平以及關鍵戰(zhàn)略資源的保障能力。中國粉體網(wǎng)通過尋找“中國好粉材”這一活動，以期促進相關企業(yè)更好發(fā)揮示范作用，引領中國粉體工業(yè)的發(fā)展，并讓“好粉材”發(fā)出它們更大的光彩。

等靜壓石墨材料是在密閉高壓容器內(nèi)進行加工的，制品各方向受大小相同的力壓制成型，因此具有更好的理化性能及各向同性度，故也稱其為各向同性石墨。等靜壓石墨材料因其具有良好的潤滑性、導電和導熱性、耐熱性和耐熱沖擊性、高溫機械強度高和機械加工性好等優(yōu)點越來越受到人們的重視。

五星新材細顆粒等靜壓石墨

等靜壓石墨高端產(chǎn)品——大尺寸、高純度、細結構石墨

目前大尺寸、高純度、細結構的等靜壓石墨是高端產(chǎn)品的象征，其擁有普通石墨材料無法比擬的機械強度、加工表面光潔度、高各向同性度等巨大優(yōu)勢，被廣泛應用于光伏、新能源、環(huán)保、冶金、化工、機械、航空航天、核工業(yè)等領域。

目前國外發(fā)達國家能夠生產(chǎn)出大尺寸、高純度、細結構的等靜壓石墨，但這些國家均實施嚴格的技術封鎖，甚至還會以國家安全和國家利益為由實施嚴格的產(chǎn)品出口限制。反觀我國，雖然不少企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)等靜壓石墨，但產(chǎn)品機械強度、光潔度、加工性能和使用壽命等和國外相比還有一定的差距。

從石墨材料的成型方式來看，主要有擠壓成型、模壓成型、振動成型和等靜壓成型4種，根據(jù)成型方式不同可以將石墨材料分為擠壓石墨、模壓石墨、振動石墨和等靜壓石墨。其中，等靜壓成型可制備不同種類的同性結構材料和異形件，且材料的結構分布均勻，具有高密、高強的特點，多用于制造尺寸較大的石墨材料。常見的等靜壓石墨材料制備方法有單相自燒結法和二元法。單相自燒結法就是利用自身具有一定黏結組分的中間相炭微球或生焦為原材料，經(jīng)等靜壓成型、焙燒和石墨化而制成；二元法則是以瀝青為黏結劑，煅燒焦粉為骨料，經(jīng)機械混捏、等靜壓成型、焙燒、浸漬和石墨化而制成。

傳統(tǒng)燒結方法的工藝流程

自燒結方法的工藝流程

五星新材等靜壓石墨生產(chǎn)工藝

注：焙燒委外單位系全資子公司云南五星新材產(chǎn)業(yè)有限公司

河南五星新材——等靜壓石墨材料頭部企業(yè)

河南五星新材科技股份有限公司（原寶豐縣五星石墨有限公司）成立于2007年8月，是國內(nèi)少數(shù)擁有特種石墨新材料全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力的企業(yè)之一，主要從事超細結構等靜壓高純石墨材料和制品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。目前該公司已建成年產(chǎn)5萬噸大規(guī)格、細結構、各向同性高純石墨生產(chǎn)線，主要產(chǎn)品有：高純石墨方料/圓料、真空爐石墨配件、石墨螺母、石墨電極支架、石墨保溫筒、石墨護板、卡瓣卡冒、多晶加熱器、多晶石墨底板。

多年來，五星新材致力于石墨新材料的相關研究和技術創(chuàng)新，在產(chǎn)品研發(fā)、檢驗、檢測、產(chǎn)品升級等領域具有國內(nèi)領先水平，目前擁有自主產(chǎn)權專利31項，其中發(fā)明專利3項，實用新型專利28項。目前旗下有：云南五星新材產(chǎn)業(yè)有限公司、河南省昌瑞石墨有限公司、寶豐縣一通新材料有限公司三家子公司。

近年來，河南五星新材科技股份有限公司先后獲得國家高新技術企業(yè)、國家級專精特新“小巨人”企業(yè)、河南省創(chuàng)業(yè)示范企業(yè)、河南省綠色環(huán)保引領企業(yè)、河南省“專精特新”中小企業(yè)、河南省知識產(chǎn)權備案“優(yōu)勢企業(yè)”等榮譽。2023年，五星新材料當選為首屆平頂山市新型碳材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會會長單位，榮獲“河南省制造業(yè)單項冠軍”。2024年11月5日，五星新材在河南證監(jiān)局辦理輔導備案登記，擬首次公開發(fā)行股票并在上交所主板上市，輔導券商為東吳證券。

五星新材——等靜壓石墨產(chǎn)能全面爆發(fā)

據(jù)業(yè)內(nèi)公開數(shù)據(jù)顯示，五星新材營收已經(jīng)連續(xù)四年保持強勁增長態(tài)勢。2023年，五星新材預計營收17.55億元，同比增長42%，2024年的訂單早已經(jīng)排滿全年，產(chǎn)能提升勢在必行。

2022年1月，五星新材在寶豐高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)投資3.6億元建設的年產(chǎn)3萬噸核級石墨項目開工。近期，該項目廠房建設已完工，9月2日2號萬噸等靜壓機完成調(diào)試，達產(chǎn)達標后公司高純石墨年銷量將突破8萬噸，新增就業(yè)崗位300余個。

五星新材石墨生產(chǎn)線

2024年2月，五星新材擬投資157706.6萬元，建設年產(chǎn)7萬噸超細結構各向同性高純石墨建設項目，項目分兩個階段建設，一階段建設年產(chǎn)2萬噸生產(chǎn)線，投資68531.9萬元，二階段建設年產(chǎn)5萬噸生產(chǎn)線，投資89174.7萬元。項目主要建設原料車間、磨粉混捏壓型車間（生產(chǎn)車間）、浸漬車間、等靜壓車間、配套環(huán)保設施、1#成品庫、2#成品庫、35kv變電站、導熱油爐、瀝青庫及綜合辦公等配套設施。

2024年年中，云南五星新材產(chǎn)業(yè)有限公司年產(chǎn)10萬噸高純石墨二期項目正在穩(wěn)步建設中，該項目主體結構已完成80%。2023年生產(chǎn)石墨產(chǎn)品50924噸，實現(xiàn)產(chǎn)值38485萬元。二期項目建成后總產(chǎn)能預計將達15萬噸，年產(chǎn)值達25億元。

五星新材焙燒車間

五星新材——等靜壓石墨產(chǎn)品廣泛應用

在國內(nèi)，各向同性石墨產(chǎn)品的消費占比約為：制造太陽能光伏材料占51.38%、電火花加工占15.41%、石墨換熱器和HTR各占11.01%、連續(xù)鑄造石墨占5.5%、軍工產(chǎn)品占1.65%，其他2.57%。長期以來，五星新材的高端產(chǎn)品都能穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)等靜壓石墨主流市場，在企業(yè)上市之際又在核石墨等高端領域精準發(fā)力，未來可期。

五星新材等靜壓石墨技術牌號和規(guī)格表

太陽能電池及半導體晶片用石墨

由于等靜壓石墨具備高強、高密、各向同性好，使用時各向同性石墨制成的零部件受熱和傳熱的溫度差較低，同時它的均質(zhì)結構能夠明顯地減緩零部件受急冷急熱而產(chǎn)生的內(nèi)應力，故可延長制造設備的使用周期。所以在半導體、太陽能行業(yè)中，用各向同性石墨制作大量Cz型單晶直拉爐熱場石墨部件（坩堝、加熱器、導流筒、保溫罩等）。

電火花加工（EDM）用石墨

與銅電極相比，石墨電極具有如下優(yōu)點：石墨的密度低，同等體積石墨的重量是銅的1/5，有利于制造大型模具；石墨易加工，可減少工具的磨損和電極的消耗；石墨熔點高且不易變形，無需考慮因加工溫度過高產(chǎn)生變形而使工件受損；加工完成后的石墨不必進行拋光，避免產(chǎn)生誤差和縮短了生產(chǎn)周期；只要加工參數(shù)合理，理論上石墨電極可以零損耗，無需重復加工。正因如此，許多模具企業(yè)正向石墨加工轉(zhuǎn)換，以縮短生產(chǎn)周期，提升在市場上的競爭力。

高溫氣冷反應堆堆芯結構石墨

核石墨是防止核擴散的敏感材料，是高溫氣冷反應堆的關鍵材料，沒有它就沒有高溫堆。核石墨與常規(guī)工程用石墨的主要區(qū)別有兩點：核純和耐輻照損傷。除輻照要求外，核石墨在冷態(tài)狀態(tài)下的質(zhì)量要求是：規(guī)格大型化、質(zhì)量穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低、核純（高純度50ppm以下）。而等靜壓石墨具有優(yōu)異的抗輻照性能，超強的結構強度，極高的熱導率和純度，使它成為核能產(chǎn)業(yè)不可或缺的材料。

參考來源：

河南五星新材料科技股份有限公司

河南省昌瑞石墨有限公司

云南省人民政府

平頂山新聞網(wǎng)

東吳證券

李濤，響應曲面法優(yōu)化等靜壓石墨材料成型工藝，中鋼集團南京新材料研究院有限公司

林祥寶，等：非主流原料制備各向同性石墨材料及其結構與性能研究，湖南大學

【尋找“中國好粉材”活動簡介】 為推動國產(chǎn)高端粉材發(fā)展，提升高端粉體材料進口替代，宣傳和推廣國產(chǎn)優(yōu)秀好粉材及研發(fā)單位，讓更多用戶了解和使用國產(chǎn)好粉材，尋找“中國好粉材“活動應運而生，活動由中國粉體網(wǎng)主辦、北京粉體技術協(xié)會協(xié)辦，主題為助力高端粉材研發(fā)創(chuàng)新行動。歡迎實力企業(yè)(產(chǎn)品市占率全球前列、取得豐富的創(chuàng)新技術成果)自主申報，申報資料請發(fā)送到郵箱：cnpowder@163.com。主辦方將依托線上線下宣傳資源，幫助企業(yè)營銷拓客，助力企業(yè)品牌推廣，提升企業(yè)的國際知名度。

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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