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什么是碳素

日期:2016-09-14

         碳素是炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料,其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料,而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。为了简便起见,有时也把炭和石墨材料统称为炭素材料(或碳材料)。

 

        炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器类等。石墨电极类根据允许使用电流密度大小,可分为普通功率石墨电极。高功率电极、超高功率电极。炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制品、炭纤维和石墨纤维等。炭素制品按原料和生产工艺不同,可分为石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。炭素制品按其所含灰分大小,又可分为多灰制品和少灰制品(含灰分低于l%)。

 

        我国炭素制品的国家技术标准和部颁技术标准是按产品不同的用途和不同的生产工艺过程进行分类的。这种分类方法,基本上反映了产品的不同用途和不同生产过程,也便于进行核算,因此其计算方法也采用这种分类标准。碳素行业的上游企业主要有:无烟煤的煅烧企业;煤焦油加工生产企业;石油焦生产及煅烧企业。

 

       碳素石墨制品是太阳能光伏发电行业发展的产业基础,两者共生共荣。碳素在太阳能光伏发电领域的应用主要集中在多晶硅原材料制造、单晶硅棒拉制以及多晶硅锭铸造等环节。由于碳素石墨材料密度、硬度、抗压度都非常好,具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、良导电性、性能稳定等优点,在太阳能光伏发电产业的上游——硅片制造环节,碳素石墨材料可制成硅石料的加热容器——石墨坩埚,可作为提纯多晶硅、拉制硅棒、制造硅锭的热场,也可以将其做成在晶硅切片过程要用到的“垫子”等。

 

       由于碳素的卓越性能表现,至今尚无其他材料可以取代。而这些碳素石墨材料制品无疑成为太阳能光伏发电产业链上游关键设备的制造基础。对于碳素石墨材料制品对于太阳能光伏发电行业的贡献,由于目前太阳能光伏发电产业的市场还是以政策为主导,要想降低成本,实现市场的普遍接受,碳素石墨材料制品是与多晶硅同样重要的基础材料。如果碳素石墨材料没有做好,那么太阳能光伏发电产业提高光电转化效率、降低成本的梦想就不可能单翅而翔。太阳能电池的光电转化效率在很大程度上是由硅片纯度决定的,要提高太阳能电池的光电转化效率,一方面需要不断改进硅提纯工艺,以提高晶片纯度。另一方面则需要完善晶硅提纯环境——石墨热场要提纯。

 

        如果石墨纯度不高,杂质过多,晶硅拉制环境受到污染,晶片的品质就得不到保证,那太阳能电池效率也不可能有提升。

 

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