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公司主要产品为等静压石墨、核纯级石墨,重点应用于光伏、半导体、高温气冷堆三大领域。
2016年“国瑞新材”核纯级石墨通过中核集团产品验证,目前已成为其核心供应商;
第三代半导体材料碳化硅相关石墨产品已通过头部关键客户试用,进入批量合同订单阶段。
自主突破“一焙一化”核心工艺,产品广泛应用于光伏龙头企业
特种石墨通常有三种成型方式:模压成型、振动成型、等静压成型。不同成型方式制备的石墨材料,在物理化学性能指标上有很大差异,其中等静压成型工艺能够在材料成型时从三维方向均匀加压避免颗粒的择优取向,使具有各向异性晶体结构的石墨颗粒均匀分布。
等静压石墨因此具备各向同性的特性,加之成型压力大,制品品质高,属于高强度、高纯度、高导热性的“三高”石墨,
在终端应用场景中呈现优异的耐高温、耐辐射、耐腐蚀特性,成为光伏、半导体、光纤电极、核电、航空航天等领域的战略性新型材料。
成立初期,基于对光伏等新能源产业的前景预期,“国瑞新材”选择了等静压石墨作为研发方向。“国瑞新材”总经理国策坦言,彼时等静压石墨生产技术掌握在德国、法国、日本以及少数美国企业手中,国内第一块等静压石墨是2006年上海碳素厂产出的小规格试验品,国产替代存在很大研发压力。
“早期,国内主流工艺是多次焙烧加浸渍工艺,生产周期长达12个月以上。创始人在2015年初考察时发现,国内等静压石墨产业与海外领先厂商在技术上差距较大。因此,公司决心进行技术研发升级。”
国策表示,2016年研发初期,公司等静压石墨良品率接近0%,2020年良品率提升至70%,现在公司生产工艺趋于成熟,良品率能达到90%以上。
「国瑞新材」机加车间
等静压石墨制备工艺复杂,目前国内主流工艺为“两焙一化”“三焙一化”,即通过沥青再浸渍来提高密度,再次进行焙烧,反复进行,通过后天补强来提升产品性能。“国瑞新材”技术突破的关键点就在于通过“一焙一化”工艺以较低的成本和较高的品质进行快速生产。
据介绍,如果只是在多焙技术基础上机械地减少石墨化烧制次数,产品性能会被大大降低。“一焙一化”工艺是从微观产品结构出发,进行工艺优化设计。
国策介绍:“‘一焙一化’生产工艺开发是系统性的,核心难点在于设计阶段要充分了解每个工艺变化对性能的影响及调整方式,同时在实现阶段也要充分掌握焙烧与石墨化曲线的规律。每一个小的因素都会对产品性能产生较大影响。”
“国瑞新材”技术人员结合德国和日本工艺理念,经历多年研发,最终实现等静压石墨“一焙一化”技术突破,生产周期比国内主流工艺缩短2-3个月,同时降低了生产成本。
等静压石墨作为光伏产业重要耗材,主要用于单晶生长、电池片生产PECVD涂层、多晶硅料生产环节。
目前“国瑞新材”光伏用石墨材料技术成熟,累计向上百家光伏客户完成产品销售,产品直接或间接被隆基、中环、晶澳、协鑫等国内光伏龙头企业使用。