2025年高純石墨行業技術分析：物化提純法突破高純石墨行業純度瓶頸

  在半導體、新能源等眾多戰略性新興產業飛速發展的當下，高純石墨憑藉其優異性能，成為支撐產業前行的關鍵材料。然而，我國雖坐擁豐富石墨資源，在高純石墨加工技術上卻與已開發國家存在差距。隨著行業對高純石墨純度和質量要求的不斷攀升，探尋更高效、更先進的提純技術迫在眉睫。近年來，一種新型的物化提純法逐漸嶄露頭角，為高純石墨的提純帶來了新的突破與希望。

  一、高純石墨提純技術的多元格局

  目前，高純石墨行業提純技術呈現出多元化的發展態勢，總共可分為6類。浮選法作為石墨礦初始提純的常用手段，主要利用礦物顆粒表面的疏水性，讓石墨與雜質分離。該方法能耗較低，部分試劑還能重複利用，但存在純度提升有限、石墨粉易流失、回收率低等不足，提純後的純度通常≤98%。鹼酸法則是將石墨與氫氧化鈉混合，經高溫反應、水洗，再與鹽酸反應、清洗烘乾，能得到較高品級產品，但能耗大、反應時間長、設備腐蝕嚴重，所得產品純度≤99.9% 。氫氟酸法通過與雜質反應生成易溶物去除雜質，效率高、對產品性能影響小，但因氫氟酸劇毒強腐蝕，環保投入大，產品純度≤99.95%。氯化焙燒法將石墨與還原劑混合焙燒並通入氯氣，能耗低、提純效率高，但氯氣有毒且腐蝕性強，提純後純度不穩定。高溫提純法利用石墨與雜質熔沸點差異，在 2700℃以上使雜質氣化，能獲得高純度產品，但設備昂貴、產量受限，純度≤99.995%。而近年來興起的物化提純法，憑藉獨特優勢，可將高純石墨純度提升至 99.999% - 99.9999%，成為行業關注焦點。

  二、高純石墨物化提純法的原理與流程

  物化提純法在第 3 代半導體碳化矽用高純石墨製品的提純中發揮著關鍵作用，其原理基於溫度、真空度與鹵素氣體的協同效應。隨著爐內溫度和真空度的升高，石墨製品中的部分雜質會自動揮發;對於那些需要更高溫度才能去除的雜質元素，鹵素氣體可將其轉化為熔沸點更低的鹵化物，從而實現雜質的有效排除。以石墨雜質中的氧化物為例，在與鹵族元素反應後，會生成熔沸點遠低於自身的鹵化物。

  《2025-2030年全球及中國高純石墨行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，在實際操作流程中，提純前需依據產品最終純度和雜質元素含量要求，以及初始純度和雜質情況，精準制定工藝方案。確定選用合適的鹵素氣體、工藝爐壓和工藝溫度等指標，輸入提純設備進行操作。提純完成後，通過第三方檢測確保產品合格，最終交付給用戶，整個流程緊密銜接，確保高純石墨製品達到高標準要求。

  三、高純石墨物化提純法的試驗驗證

  為檢驗物化提純法的實際效果，對第3代半導體碳化矽用高純石墨製品展開了提純試驗。試驗採用自研的物化提純設備和型號為 Element GD plus 的 GDMS 檢測設備。先將石墨製品放入提純設備抽真空，當壓力升率≤5 - Pa/h 後加熱至設定溫度進行工藝運行，結束後降溫、充氣，取出包裝送檢。最終，純化後的純度達到 99.999918%，圖譜分析顯示多種雜質含量低於檢測下限，充分證明了物化提純法的有效性和可靠性。

  綜上所述，物化提純法作為2025年高純石墨行業的一項重要技術突破，為高純石墨製品的提純提供了高效、精準的解決方案。它不僅能將高純石墨的純度穩定在99.9995% - 99.9999%，還能定向去除關鍵雜質元素，滿足了第3代半導體碳化矽等高端領域對高純石墨製品的嚴苛要求。隨著該技術的不斷完善和推廣應用，有望助力我國高純石墨行業打破技術瓶頸，提升在全球高純石墨市場的競爭力，為戰略性新興產業的蓬勃發展奠定堅實基礎。

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