石墨及石墨烯行业初探
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1、石墨及石墨烯行业初探陈 波2016年09月目录目录第一部分 石墨概述第二部分 石墨行业概况第三部分 石墨市场前景第四部分 石墨烯第一部分 石墨概述一、石墨的性质1、化学构成：石墨是元素碳的一种同素异形体，是碳元素的结晶矿物之一。它的晶体格架为六边形层状结构，属于导电体。2、形态特性 石墨质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。自然界中纯净的石墨是没有的，其中含有SiO2、AI2O3 、FeO 、CaO、 P2O5 、 气体、等杂质。二、石墨的分类1、致密晶体状石墨： 即块状石墨，颗粒直径0.1毫米，晶体排列杂乱无章，呈致密块状。这种：石墨品位很高，一般含碳量为6065%有时达8098%但其可塑性和
2、油腻性不如鳞片石墨好。2、鳞片石墨（晶质石墨） 石墨晶体呈鳞片状，这是在高强度的压力下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高，一般在23，或1025之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越；因此它的工业价值最大。二、石墨的分类3、隐晶质石墨（土状石墨 ）：又称非晶质石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，比表面积范围集中在1-5m2/g，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。一般的6080。少数高达90以上
3、。矿石可选性较差。 三、石墨的特性 1耐高温性 石墨的熔点3850+50，沸点4250 ，热膨胀系数小。2 导电导热性 石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。3 润滑性 取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。4 化学稳定性 能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。5 可塑性 石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。6 抗热震性 温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。四、石墨的用途 石墨生产出来的各种材料应用于冶金、石油化工、机械工业、电子产业、核工业、国防等领域1 耐火材料 由于具有耐高温、高强度，可制造石墨坩埚，炼钢中做钢锭保护剂，冶金炉的内衬。 2炼钢增碳剂 在世界范围内炼钢增
4、碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。3 导电材料 电气工业用作制造电极、电刷、碳棒、石墨垫圈、电话零件、电视显像管涂层等。4 耐磨润滑材料 可以制成活塞杯、密封圈和轴承，运转补用加润滑油。 5 耐腐蚀材料（化学稳定性） 制成热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、冷却器、加热器、过滤器泵、合成纤维等。6锻造、翻砂、压膜及高温冶金材料（热膨胀系数小） 玻璃器的铸模，使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确表面光洁；压膜和烧结用的 瓷舟等。四、石墨的用途 7 原子能工业和国防工业 具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，固定燃料火箭喷嘴、导弹鼻锥等 。8 防垢防锈材料 防止锅炉结垢，石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥
5、梁、管道上可以防腐防锈。9 电极材料 取代铜作为电极，优势在于：加工速度更快、重量更轻、放电损耗更小。10 新兴高科技材料 理想的密封材料、节能环保材料。11 其他用途 玻璃和造纸的磨光剂、制造铅笔、墨汁、油漆、人造金刚石等等。石墨矿初加工石墨行业的产业链石墨矿藏资源晶质石墨矿隐晶质石墨矿选矿磨碎化学提纯露天开采运输高纯石墨高纯石墨核反应堆屏蔽及反射材料固体燃料宇航设备零件石墨乳石墨乳( (胶体石墨胶体石墨) )显像管石墨乳、锻造石墨乳、拉丝石墨乳、节能减磨添加剂等彩色显像管各部位的导电涂料金属锻造和热挤压模具的润滑剂金属冷铸涂型剂玻璃制瓶脱模剂金属拉丝润滑剂润滑油减磨剂可膨胀石墨可膨胀石墨钢
6、锭浇铸发热剂等柔性石墨制品，柔性石墨制品，如柔性石墨纸，石墨盘根高强复合板材生产密封填料和密封垫片炭素石墨制品炭素石墨制品如石墨电极、石墨模具、电弧碳棒、光谱分析电极棒、石墨阳极板、电炭刷、石墨管、石墨轴承等耐热耐火材料、绝热材料导电和电阻材料润滑和减磨材料、耐腐蚀材料核反应堆用减速材料和反射材料精练高纯材料用的加热器、坩埚、器皿及模具石墨坩埚石墨坩埚用于各种金属的熔炼石墨深加工石墨终端产品细分市场冶金工业铸造业电气（彩电）工业机械工业化学工业核工业航天工业轻工业终端需求分析石墨已成为工业和高科技领域中新型复合材料的重要原料，直接受到世界经济的影响，和世界主要发达国家的GDP的增长相关1234
7、5人造石墨（合成材料）磨碎选矿磨矿地下开采运输石油化工石墨化处理石油焦烧结石墨电极,增碳剂(用作炼钢厂或铸造厂)石墨球，耐火材料，金属硅。轻烧镁等第二部分 石墨行业概况一、石墨的储量 据USGS（美国地质勘探局）数据，2013年探明的全球天然石墨储量约1.3亿吨，储量前三位的国家为巴西、中国和印度，其中中国储量约为5500万吨，占全球储量的42。2013年全球天然石墨产量为119万吨，其中中国生产81万吨，占全球产量的68，位居全球首位。根据中国知识产权网数据，截至2014年7月，中国有关石墨烯专利申请数量处于世界首位。一 中国资源 11山东青岛石墨股份公司为代表的莱西、平度石墨生产加工基地黑
8、龙江鸡西柳毛石墨矿为代表的鸡西石墨生产加工基地内蒙古兴和石墨矿为代表的内蒙古石墨生产加工基地最具有开发潜力的黑龙江省萝北县云山石墨矿生产加工基地吉林盘石石墨矿和湖南鲁塘石墨矿为代表的土状石墨生产加工基地吉林盘石石墨矿和湖南鲁塘石墨矿为代表的土状石墨生产加工基地我国石墨矿产资源分布我国石墨矿产资源分布石墨的主要生产基地石墨的主要生产基地q黑龙江省石墨资源质量高，开发黑龙江省石墨资源质量高，开发利用利用条件好，具有明显的优势。条件好，具有明显的优势。二、石墨市场价格 目数越大，说明物料粒度越细；目数越小，说明物料粒度越大。筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以1英寸（25.4mm）宽度的筛网内
9、的筛孔数表示，因而称之为目数。 例如100目的筛子表示每英寸筛网上有100个筛孔。三、2015年天然石墨市场 2015年中国天然石墨市场弱势运行，在下游钢铁市场的持续疲软的拖累下，天然市场量价齐跌。东北主产区不少企业产能利用率仅维持在一半左右，据统计，2015年国内天然石墨产量不足50万吨，产品价格全年处于相对低位。2015年国内天然石墨总产量不足50万吨，而目前仅东北地区的石墨设计产能已经超过60万吨，可见国内产能供需已经失调。2015年据东北鸡西地区某天然石墨生产企业表示，在公司开工期间，产能利用率仅位置在50%左右。2015年天然石墨整体行情一般，但在新能源汽车市场及石墨烯概念的推动下，
10、热闹程度也是相对惹人眼球，尤其是在资本市场上的受热捧程度。四、石墨行业生命周期随着科学技术的发展，对石墨的性能的认识越来越深入，应用领域不断拓宽，特别是近三十年来随着现代空间技术、信息技术、能源技术、核工业技术发展需要，石墨已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料天然石墨和黏土制成的耐火坩埚耐火坩埚史前时期16世纪天然石墨和黏土制成的耐火坩埚耐火坩埚十九世纪1960年浸硅石墨石墨纤维天然石墨和黏土制成的耐火坩埚耐火坩埚干电池弧光用炭棒冶炼用电极出超高功率电极不透性石墨核工业用石墨高纯石墨天然石墨和黏土制成的耐火坩埚耐火坩埚干电池弧光用炭棒冶炼用电极出超高功率电极不透性石墨核工业用石墨高纯石墨天
