2025年高纯石墨行业技术分析：物化提纯法突破高纯石墨行业纯度瓶颈

  在半导体、新能源等众多战略性新兴产业飞速发展的当下，高纯石墨凭借其优异性能，成为支撑产业前行的关键材料。然而，我国虽坐拥丰富石墨资源，在高纯石墨加工技术上却与发达国家存在差距。随着行业对高纯石墨纯度和质量要求的不断攀升，探寻更高效、更先进的提纯技术迫在眉睫。近年来，一种新型的物化提纯法逐渐崭露头角，为高纯石墨的提纯带来了新的突破与希望。

  一、高纯石墨提纯技术的多元格局

  目前，高纯石墨行业提纯技术呈现出多元化的发展态势，总共可分为6类。浮选法作为石墨矿初始提纯的常用手段，主要利用矿物颗粒表面的疏水性，让石墨与杂质分离。该方法能耗较低，部分试剂还能重复利用，但存在纯度提升有限、石墨粉易流失、回收率低等不足，提纯后的纯度通常≤98%。碱酸法则是将石墨与氢氧化钠混合，经高温反应、水洗，再与盐酸反应、清洗烘干，能得到较高品级产品，但能耗大、反应时间长、设备腐蚀严重，所得产品纯度≤99.9% 。氢氟酸法通过与杂质反应生成易溶物去除杂质，效率高、对产品性能影响小，但因氢氟酸剧毒强腐蚀，环保投入大，产品纯度≤99.95%。氯化焙烧法将石墨与还原剂混合焙烧并通入氯气，能耗低、提纯效率高，但氯气有毒且腐蚀性强，提纯后纯度不稳定。高温提纯法利用石墨与杂质熔沸点差异，在 2700℃以上使杂质气化，能获得高纯度产品，但设备昂贵、产量受限，纯度≤99.995%。而近年来兴起的物化提纯法，凭借独特优势，可将高纯石墨纯度提升至 99.999% - 99.9999%，成为行业关注焦点。

  二、高纯石墨物化提纯法的原理与流程

  物化提纯法在第 3 代半导体碳化硅用高纯石墨制品的提纯中发挥着关键作用，其原理基于温度、真空度与卤素气体的协同效应。随着炉内温度和真空度的升高，石墨制品中的部分杂质会自动挥发;对于那些需要更高温度才能去除的杂质元素，卤素气体可将其转化为熔沸点更低的卤化物，从而实现杂质的有效排除。以石墨杂质中的氧化物为例，在与卤族元素反应后，会生成熔沸点远低于自身的卤化物。

  《2025-2030年全球及中国高纯石墨行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，在实际操作流程中，提纯前需依据产品最终纯度和杂质元素含量要求，以及初始纯度和杂质情况，精准制定工艺方案。确定选用合适的卤素气体、工艺炉压和工艺温度等指标，输入提纯设备进行操作。提纯完成后，通过第三方检测确保产品合格，最终交付给用户，整个流程紧密衔接，确保高纯石墨制品达到高标准要求。

  三、高纯石墨物化提纯法的试验验证

  为检验物化提纯法的实际效果，对第3代半导体碳化硅用高纯石墨制品展开了提纯试验。试验采用自研的物化提纯设备和型号为 Element GD plus 的 GDMS 检测设备。先将石墨制品放入提纯设备抽真空，当压力升率≤5 - Pa/h 后加热至设定温度进行工艺运行，结束后降温、充气，取出包装送检。最终，纯化后的纯度达到 99.999918%，图谱分析显示多种杂质含量低于检测下限，充分证明了物化提纯法的有效性和可靠性。

  综上所述，物化提纯法作为2025年高纯石墨行业的一项重要技术突破，为高纯石墨制品的提纯提供了高效、精准的解决方案。它不仅能将高纯石墨的纯度稳定在99.9995% - 99.9999%，还能定向去除关键杂质元素，满足了第3代半导体碳化硅等高端领域对高纯石墨制品的严苛要求。随着该技术的不断完善和推广应用，有望助力我国高纯石墨行业打破技术瓶颈，提升在全球高纯石墨市场的竞争力，为战略性新兴产业的蓬勃发展奠定坚实基础。

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