De belangrijkste technologische knelpunten waarmee de grafietelektrode-industrie te maken heeft, zijn als volgt:
Zuiverheid en prestatiestabiliteit: De productie van halfgeleiders vereist extreem hoge zuiverheidsniveaus voor grafiet met een hoge zuiverheid (doorgaans meer dan 99,999%). Binnenlandse bedrijven ondervinden echter nog steeds problemen met het strikt controleren van onzuiverheden en het waarborgen van batchstabiliteit tijdens grootschalige productie, wat leidt tot afhankelijkheid van import voor sommige hoogwaardige producten. Zo vereist de productie van 3nm-chips ultra-zuiver grafiet met een asgehalte van ≤5 ppm als thermisch veldmateriaal. Als de zuiverheid niet aan de norm voldoet, kunnen onzuiverheidsionen de lekstroom van de wafer met meer dan 300% doen toenemen.
Bewerkingsprecisie en kosten: Grafiet dat in halfgeleiders wordt gebruikt, moet zeer nauwkeurige bewerkingseigenschappen bezitten (zoals verwarmingselementen en smeltkroezen bij de waferproductie). Binnenlandse bedrijven lopen echter achter op internationale marktleiders zoals het Duitse SGL en het Japanse Toyo Tanso op het gebied van precisievorming en oppervlaktebehandelingstechnologieën, wat resulteert in hogere bewerkingskosten.
Milieudruk: De kosten voor de behandeling van zuur afvalwater dat vrijkomt bij de zuivering van grafiet zijn sterk gestegen. Dit zet sommige kleine en middelgrote bedrijven onder druk om hun productie te beperken vanwege onvoldoende investeringen in milieubeschermingsapparatuur. De kosten voor afvalwaterzuivering bedragen meer dan 20% van de productiekosten, waardoor de winstmarges verder onder druk komen te staan.
Afhankelijkheid van geïmporteerde hoogwaardige apparatuur: Belangrijke apparatuur zoals ultra-hogetemperatuurovens is afhankelijk van import, wat de autonomie van binnenlandse bedrijven op het gebied van technologisch onderzoek en ontwikkeling en capaciteitsuitbreiding beperkt en de productiekosten hoog houdt.
Kwaliteit en stabiliteit van de grondstoffen: Er bestaat een kloof in de kwaliteit en stabiliteit van binnenlandse grondstoffen die worden gebruikt voor de productie van ultrahoogvermogen grafietelektroden in vergelijking met buitenlandse grondstoffen. Buitenlandse grondstoffen bieden stabiele bronnen en betrouwbare kwaliteit, terwijl binnenlandse grondstoffen moeite hebben om aan de eisen van hoogwaardige producten te voldoen.
Uitdagingen op het gebied van procesbeheersing:
- Onjuiste temperatuurmeetpunten: Dit beïnvloedt de temperatuurregeling tijdens de productie en daarmee de productkwaliteit.
- Problemen met vulmateriaal: Het gebruik van natte materialen als vulmiddel of vuldeeltjes met een te fijne of te grove korrelgrootte beïnvloedt de dichtheid en sterkte van de producten.
- Problemen met bindmiddelen: Veel fabrikanten hebben onvoldoende kennis van bindmiddelen en concentreren zich alleen op het verwekingspunt zonder andere indicatoren te controleren. Bovendien wordt het bindmiddel tijdens de productie alleen gesmolten zonder een bezinkingsproces, wat leidt tot een groot aantal defecte producten tijdens het vormen en bakken.
- Mengproblemen: Aanzienlijke variaties in de deeltjesmaterialen maken het moeilijk om de stabiliteit van de pasta te garanderen. Overmatige menghoeveelheden, te fijn poeder, onjuist gebruik van stofafzuigpoeder en onredelijke deeltjesgrootteformules beïnvloeden de uniformiteit en prestaties van de producten.
- Problemen met het mengen: Problemen zoals het mengen met natte materialen, onredelijke warmtegeleiding in olieleidingen en mengtemperaturen, te lange droge mengtijden, onjuiste afstand tussen de roerbladen en de bodem van de mengketel, te grote deeltjesgrootte van de grondstoffen en overmatige toevoeging van bindmiddelen beïnvloeden de uniformiteit en kwaliteit van de gemengde materialen.
- Problemen bij extrusievormen: Het gebruik van kleine persen voor het extruderen van grote producten, het ontbreken van vacuümextractie, het niet synchroon afsnijden en het niet tijdig vervangen van versleten voeringen leiden tot maatafwijkingen en interne defecten in de producten.
- Impregneringsproblemen: Onvoldoende reiniging van gebakken producten, ongelijkmatige voorverwarmingstemperaturen en slechte vacuümextractie beïnvloeden de dichtheid en de prestaties van de producten.
- Grafitisatieproblemen: Factoren zoals overbelasting van de oven, niet-overeenkomende transformatorparameters ten opzichte van de ovenafmetingen en onredelijke voorspanning tijdens de interne grafietvorming beïnvloeden de grafitisatiegraad en de prestaties van de producten.
- Problemen bij de nabewerking van eindproducten: Problemen zoals een lage stijfheid van de draaibanken en een verkeerde afstemming tussen de grafietelektroden en de connectoren leiden tot onvoldoende precisie bij de nabewerking, waardoor de producten tijdens gebruik kunnen breken.
Geplaatst op: 19 augustus 2025