我國生產石墨負極材料，石墨化爐和石墨坩堝是不可或缺的。目前，這一生產環節中存在諸多值得我們關注的細節，這些細節不僅關系到廠商的成本，還直接影響到產品的質量。

圓形再生石墨坩堝的廣泛使用

國內多數生產石墨負極材料的廠商，普遍使用圓形的再生石墨坩堝。這些坩堝是由石墨化石油焦和瀝青等材料混合壓制而成，經過焙燒碳化后即可使用。由于其成本較低，因此在生產中占據了不可替代的位置。每年，市場上都會有大量圓形再生石墨坩堝出現，數量超過一百萬個。這是廠商在考慮生產成本后做出的決定，因為這樣的選擇可以降低成本。但這類坩堝也存在一些問題，例如可能影響產品質量等。

圓形石墨坩堝使用較多，其成本在負極材料中占比超過20%，生產一噸石墨負極材料需消耗約2.5個坩堝。生產中存在明顯問題，煤瀝青未經石墨化處理，易變形、開裂，并釋放大量雜質和有害氣體。此外，由于這些缺陷，其使用壽命僅4至5次。

圓形再生石墨坩堝對產品質量的影響

圓形再生石墨坩堝對石墨負極材料的品質有著顯著的影響。在制造過程中，這種坩堝會持續釋放出揮發物和雜質，這些雜質會摻雜到石墨負極材料中。例如，某地的一家石墨負極材料生產廠家，因為長期使用這種圓形再生石墨坩堝，其產品中的雜質含量持續偏高，不合格產品的比例也比使用優質坩堝時有所上升。這種現象并非孤立，許多生產廠家都遇到了類似的問題。

在負極材料的生產過程中，產品質量顯得尤為重要。這是因為負極材料是電池負極的主要成分，其品質優劣直接關系到電池的整體質量。然而，當前由于圓形再生石墨坩堝存在的問題，許多產品的質量并未達到預期的理想水平。

傳統石墨坩堝的傳熱問題

傳統石墨坩堝在傳熱方面存在不足。例如，Φ400、Φ500、Φ600尺寸的石墨坩堝，其高度在800至1200毫米之間，它們通過碳電阻材料產生熱量，并將熱量從外向內傳遞至負極材料。這種傳熱方式既緩慢又不均勻，導致中心區域溫度較低。在特定石墨負極材料的生產過程中，這種不均勻的加熱狀況導致部分材料未能完全石墨化，進而影響了產品的最終質量。

這種傳熱方法存在缺陷，限制了坩堝向更大、更高的方向拓展。傳熱效果不佳，若增大坩堝尺寸，內部負極材料受熱將更加不均。這對廠商來說，無法通過增大坩堝尺寸來提升產量或降低成本。

新型坩堝的研發依據

為了提高生產效率和產品質量，我們研發了新型坩堝。考慮到使用溫度、熱導率、抗急冷急熱性能等因素，我們成功研發了一種新型耐火澆注料，用于制造負極材料坩堝。這種澆注料由碳化硅和剛玉混合而成。碳化硅具有高導熱率、小熱膨脹系數和不易被浸潤的特性，在高溫下氧化屬于保護型，其抗氧化性能遠超碳素材料。

剛玉具有獨特性質，與碳化硅結合后，能制造出具有廣闊前景的新型耐火澆注料。這些性質在石墨化爐坩堝的負極材料制造中極為關鍵。比如，在某個研發實驗中，這種新材料組合展現了更迅速、更均勻的傳熱性能，這對提高產品質量大有裨益。若應用于生產，或許能優化生產環境，增強生產效率。

新型坩堝研發面臨的困難

研發新型坩堝的過程并不順利。因為剛玉是離子鍵型化合物，而碳化硅是共價鍵型化合物，要制備出燒結良好且強度高的SiC復合材料非常不易。在實驗室里，研究人員進行了多次實驗嘗試。比如，有一次實驗中，他們試圖通過調整溫度來促進這兩種物質的結合，但結果要么無法燒結，要么強度不足。

為了檢驗材料的性能，我們選取了部分經過干燥處理的樣品，分別對其在1600℃下保溫3小時后的抗壓能力以及在1500℃下保溫0.5小時后的高溫抗彎強度進行了測試。這一結果也反映出，在研發新型坩堝的過程中，我們仍面臨諸多挑戰，亟需加大研究力度。

新型坩堝研發的意義與前景

若新型坩堝研發成功，將極大改變石墨負極材料的生產領域。在提升產品質量方面，若能解決傳熱不均等問題，石墨負極材料的品質將更有保障。比如，某電池企業發現，使用高質量的負極材料，能降低電池故障率，增強電池整體性能。

從行業角度看，若新型坩堝能擴大尺寸，單位產能將得到提升，整體生產成本也會相應下降。這對石墨負極材料的整體生產進程具有顯著促進作用。然而，在此之前，我們必須加強研發投入。

新型坩堝的研制是否將使石墨負極材料的生產模式發生根本性的轉變？期待大家在評論區發表見解。同時，也歡迎點贊和轉發這篇文章。