把石墨資源優勢轉化為經濟優勢（黑龍江省科技廳副廳長郭大春）：

       黑龍江石墨產區主要集中在雞西和鶴崗地區，形成石墨帶。其中，雞西市晶質石墨礦石總儲量為5.1億噸；蘿北云山晶質石墨礦石總儲量為6.3億噸。雞西市石墨資源礦床24個，平均礦石品位為7.97%；蘿北的石墨資源主要分布于云山石墨礦區，在9平方公里的范圍內共發現25條礦床，平均品位為10.2%。我省石墨具有資源豐富、儲量大、品位高等特點。2009年，我省石墨生產加工企業38戶，共生產石墨34萬噸，雞西、鶴崗各生產17萬噸左右。2010年全國累計出口石墨不到20萬噸，其中黑龍江為10萬噸。

       目前，我國石墨產業還面臨諸多發展問題。缺少下游高新技術產品對整個產業的支撐。我們長期低價出口石墨精粉等原材料，在國外精深加工后，再以十倍、百倍、千倍的價格賣給我們。因此，節約、精深利用石墨這樣的不可再生資源，關系國家長遠戰略利益。石墨產業技術水平低。礦山開采無序，采剝失調，采富棄貧，致使礦山資源浪費嚴重，礦山壽命大為縮短。資源開采缺乏科學規劃和監督管理，缺少長遠的礦山開采設計和規劃，急功近利，短期行為嚴重；基礎研究和應用技術研究落后。目前，德國、法國、美國、瑞士、日本等國家石墨深加工技術已相當成熟，并且出現大量石墨深加工和經營企業，這些發達國家對自己國內石墨資源進行封閉，不予開采，主要采用從石墨礦產輸出國低價購進石墨初加工產品經過深加工后高價返賣，賺取巨額利潤。石墨產業集中度低。多數石墨企業大都規模小而分散，低端產品過剩，造成無序競爭，無法形成壟斷市場和價格。

       認為今后黑龍江石墨產業發展的思路是立足石墨資源比較優勢，通過打造創新鏈，帶動建設產業鏈，全面提升石墨產業技術含量，從而占領石墨產業價值鏈高端，依靠科技進步做強做大石墨產業。目標定位在石墨資源集約開發、高效可持續利用，將資源優勢轉化為經濟優勢，帶動地方經濟發展。為此，建議將石墨產業發展上升為國家戰略。將石墨產業技術列為“十二五”國家科技重點專項予以支持。支持石墨產業的基礎研究、前沿技術研究和應用技術研究，引領全國石墨產業技術發展，促進產、學、研、用的結合；建議支持在黑龍江建立石墨產業交易基地。根據黑龍江是第一石墨大省的實際，學習其他行業交易所經驗，打造石墨產品交易“航母”，屆時該平臺顯示的供求關系和石墨產品的交易價格能代表中國石墨產品實時價格。

選別過程中要保護大鱗片石墨（中國工程院院士孫傳堯）：

       與世界同類礦床比較，中國石墨礦石質量總體上處于中等水平。天然鱗片石墨的資源主要分布在黑龍江、內蒙、山東、吉林、山西等省份，這些省份集中了全國晶質石墨保有儲量的85%以上。黑龍江省蘿北縣云山石墨礦已探明地質總儲量6.36億噸，是亞洲最大的石墨礦區。2009年石墨產量超過20萬噸，約占全國總產量的一半。隱晶質石墨則主要分布在湖南、吉林兩省。

       中國石墨礦產資源分布的特點：一是礦石種類齊全，以晶質石墨為主，又有隱晶質石墨產出；二是礦產地分布廣泛，而儲量又相對集中于少數成礦最有利的地區。

       晶質石墨礦保有礦物儲量集中于黑龍江、四川、山東、河南、內蒙古，共占全國晶質石墨礦保有礦物儲量的89%。黑龍江省保有晶質石墨礦物儲量為全國之冠，占全國晶質石墨保有礦物儲量的64%，其東部地區為中國晶質石墨最大的蘊藏區，保有礦物儲量1.1億噸以上。隱晶質石墨礦主要分布于湖南省，占全國隱晶質石墨保有礦石儲量的75%。中國石墨礦產這種分布廣泛而又相對集中的特點，既便于各地興辦中、小型石墨企業，也為集中建設大規模石墨生產基地創造了條件。

       我國晶質石墨礦的規模以大、中型礦居多，占礦產地總數的70%，全國晶質石墨保有礦物儲量約88%集中分布于大型礦中。在大型晶質石墨礦中：黑龍江省蘿北縣云山、勃利縣佛嶺、雞西市柳毛和四川省攀枝花中壩，這4處為世界罕見規模特大的礦床，共計保有礦物儲量占全國晶質石墨保有礦物儲量的66%，其他中型和小型礦的保有儲量只占11%和1%。隱晶質石墨礦的規模以中、小型為主。

       我國晶質石墨礦石品位不高，需經選礦才能得到符合工業要求的高純度鱗片石墨產品。大多數晶質石墨礦石的可選性良好，尤以片麻巖型礦更佳，雖然多屬貧礦石，品位一般僅為3%~5%，但石墨和脈石礦物粒度較大，片狀或泥質物較小，有利于分選。隱晶質石墨礦石選礦一般較困難，也不經濟。中國部分隱晶質石墨礦石品位較高，雜質較少，因此，礦石只需經手選、粉碎、磨粉后，即可生產出符合工業要求的微晶石墨產品。

       當前中國石墨礦產開發龍頭企業是黑龍江奧宇石墨集團、山東青島石墨股份有限公司和內蒙興和縣信義石墨有限責任公司。黑龍江奧宇石墨集團已經建成現代化石墨生產線7條，石墨產品的生產能力達8萬噸/年，可以生產高、中、低碳石墨系列產品。山東青島石墨股份有限公司為集科工貿一體的綜合性大型礦山企業，可生產鱗片石墨、微粉石墨、顯像石墨乳、石墨制品和石墨遠紅外保健理療產品等五大系列、30多個品種石墨產品。內蒙興和縣信義石墨有限責任公司，鱗片石墨生產能力達0.55萬噸/年。

       鱗片石墨礦是自然界可浮性最好的礦物之一。選別過程中要注意保護大鱗片石墨。大鱗片石墨用途廣、資源少、價值高，所以在生產中必須盡量保護大鱗片不被破碎。通常大鱗片是指+50目、+80目、+100目的鱗片狀石墨。保護大磷片的措施是在選別過程中采用多次磨礦多次選別的流程，把每次磨礦得到的單體解離的石墨及時選出來。如將礦石一次磨到很細的粒度，就會破壞了大鱗片。

從石墨“大國”到“強國”是大勢所趨（中國工程院院士周玉）：

       2010年是石墨行業發展史上具有標志性的一年。我國全年鱗片石墨產量70萬噸左右，產值近60億元，出口石墨17萬噸左右，創匯3.8億美元，價格和企業盈利都處在較高和較好的水平上。石墨行業可能面臨重新洗牌的局面，中建集團、中海油、中航集團等國有大型企業正準備進入石墨行業，可能會促進石墨行業發展。

       目前，石墨傳統制品主要有鎂碳磚、水口、塞棒、石墨坩堝和電刷。鎂碳磚產品的主要成分是氧化鎂和鱗片石墨。我國是菱鎂礦和石墨資源最為豐富的國家,均居世界第一位。因此鎂碳磚在我國生產具有明顯優勢。2005年，我國鎂碳磚出口量為25萬噸，國內消耗大約140萬噸；石墨坩堝用于有色金屬和稀有金屬的熔煉和鑄造，具有導熱快、耐高溫、抗熱沖擊、抗粘連、耐集渣劑腐蝕、不與熔質起反應等優點，是有色金屬熔鑄器；電刷是在電機旋轉部分與靜止部分之間傳導電流的主要部件，廣泛適用于各種交直流發電機、同步電動機、電瓶直流電動機、吊車電機集電環、各型電焊機等。

       在石墨深加工材料與技術方面主要包括高純石墨、超細(超薄)石墨、鋰離子電池負極石墨、石墨層間化合物及其衍生材料、石墨烯、天然石墨復合材料。

       高純石墨是大多數深加工產品的基礎，因此石墨提純技術是首要的。采用高溫揮發法，將石墨加熱到2800℃以上，天然石墨中灰分大都能汽化逸出(石英沸點2750℃)。該方法可使石墨含碳量達到99.99%，甚至更高，是制備超高純石墨最有效的方法；超細石墨粉利用石墨的本身層狀結構特點，通過外加力量(爆破、超聲波、電化學等)破壞c軸方向的結合力，是獲取超細片狀石墨粉體的有效手段；鋰離子電池是目前技術進展迅速、市場容量巨大、發展最快的化學電源。石墨是目前商品化二次鋰離子電池采用的主要負極材料。天然石墨價格低廉，但是必須經過改性和修飾，才能大規模用于鋰離子電池。其技術關鍵是控制純度、粒度、形狀。

       我國石墨產業現階段存在的問題包括資源浪費，隱晶質石墨含碳量70%以上的基本當煤燒沒了，剩下的大多是低品位礦；鱗片石墨深加工比例和水平仍然很低，大多也都廉價出口了；工藝、技術、裝備水平落后，采礦、選礦工藝四、五十年沒有大的突破和變化，許多石墨加工工藝也不是先進的，產品也只是初級加工產品。

       我們國家石墨主要出口國是日本、美國及一些歐洲發達國家。主要進口的高科技石墨產品也是來自日本和美國及一些歐洲發達國家。世界進行石墨深加工技術比較先進的國家有美國、日本、英國、德國、法國和俄羅斯等國家，具有石墨資源的發展中國家則都是以生產石墨原料出口為主，石墨深加工技術并不掌握。因此，我國目前還只是石墨“大國”而不是石墨“強國”。

       建議國家加大石墨投入和研發力度。在新產品、新工藝、環保、安全、尾礦處理等方面提高行業企業的工藝、技術、裝備水平；加強資源管理，保護石墨資源。天然石墨是不可再生資源，如果按照目前的開采速度，最多20年，我國的石墨資源將消耗殆盡，到時中國將高價進口石墨，我們要提高石墨行業的準入門檻，建立資源保護政策；建立國家創新體系。建立產學研合作平臺、建立科研合作信息網絡、建立大學研究實驗室、建立成果轉化中試基地。

石墨烯可能成為微納電子工業支撐材料（中國工程院院士屠海令）：

       據相關統計，2010年我們國家電子信息制造業主營收入是6.36萬億，世界集成電路產業有3000多億美元。這么一個規模和摩爾定律有關系，摩爾定律再往下發展需要新的材料，現在我們用的是硅。硅材料是微電子工業的支撐材料，硅和二氧化硅匹配度很高，是上帝給人類的一個禮物，所以我們可以在二氧化硅上挖“窗口”，然后做幾百套工藝，最后做成一個集成電路。

       現在有一種說法，世界出現新的科技革命的前夜，也有好多人分析是不是第六次革命、第七次革命。無疑在金融危機沖擊下，有可能預演新的科技革命，特別是近半個世紀以來沒有什么太大的革命性突破。新的科技革命每次都有很多新的材料出來，現在第一熱門材料應該是石墨烯。

       有一種呼聲認為我們將來可以用石墨烯替代硅，成為以后微納電子工業的支撐材料。現在硅自己碰到的問題是怎么把功耗降低、頻率提高，還有一個是能不能發光。研究人員非常苦惱，硅變成硅基材料做了很多技術上的創新，但是問題很大，石墨烯一出來以后就把硅現在這三個瓶頸問題輕而易舉地解決了，這個東西真的是很厲害，引起全世界的研究熱潮。

       石墨烯很貴。2008年時，人頭發絲截面的一個石墨烯需1000美元。2009年時，一平方厘米的石墨烯需100美元。現在制配方法多起來后，還相對便宜些。去年7月份召開一個國際碳大會，這個大家都知道很多年都在開，但是去年的大會很重要，第一個推薦報告就是石墨烯基的材料，另外碳基的電子學成為大會的重要議題。現在這個大會70%都涉及石墨烯和納米的碳微納電子學方面，但是中國只有17人參加，占大會參加人數的4%，我們好像還沒有引起特別重視，實際上國際把碳基電子學作為今后發展的一個重要趨勢。

碳薄膜是很好的潤滑新材料（中國工程院院士薛群基）：

       石墨是一種優異的潤滑材料，尤其是其分散體系和復合材料在交通動力、制造和高技術領域有廣泛的應用價值。其中，碳薄膜更是一類在高技術領域應用前景廣闊的新材料。

       石墨具有良好的潤滑作用，在水氣和氧氣氣氛中，石墨的摩擦低、潤滑性能好。一些有機小分子(含碳、氧、氫原子)，尤其是原子間鍵合弱的分子(如丙醇、乙醇等)都可以降低石墨的摩擦系數。目前，石墨潤滑劑的種類主要包括粉末、石墨分散液、粘結固體潤滑膜、石墨-碳復合材料、石墨-金屬復合材料、石墨-高分子復合材料、石墨-陶瓷基材料。

       石墨分散體主要應用于鋁(Al)、鎂(Mg)等輕金屬的模壓，可延長模具壽命，易成型，保持產品清潔；鉬(Mo)、鎢(W)拉伸，可增加速度和模具壽命；大的長徑比防咬粘，應用于螺絲、螺釘和鉚釘，防止在結合部咬死；高溫爐的傳送帶潤滑；設備跑合階段應用；高溫、高壓下的潤滑油添加劑；超負荷齒輪和軸承潤滑；火車、鐵路電弓潤滑，防止電弧火花和磨損，保證導電與潤滑；玻璃制品(如瓶、管等)脫模劑。

       粘結石墨潤滑涂層的應用主要是用粘結劑將石墨粘結到摩擦表面，形成涂層以減少摩擦，降低磨損。 

       含石墨潤滑涂層主要應用于無油條件下摩擦表面的潤滑，真空和輻照條件下的潤滑劑，橡膠部件的潤滑劑，極端負荷和壽命條件下的潤滑劑，鋁及鎂合金表面的潤滑。

       目前，石墨領域中碳基潤滑薄膜高技術應用廣泛。在發動機系統應用方面日本、德國等汽車以及發動機配件企業已經廣泛采用DLC技術。日產、豐田汽車部分汽車發動機關鍵零部件鍍DLC后，與CrN摩擦部件相比，摩擦降低40%，提高燃效3%~4%。2008年歐洲委員會支持的6個框架研發計劃的革新項目，該項目涉及24個歐洲高級合作者，他們都從事汽車或航空業務并注重研發革新工藝、材料以使高性能納米涂層(DLC等)應用到部件。國內重汽、一汽、東風等以及少量發動機廠家開始著手相關開發及應用。在高端柴油機活塞環以及汽油機活塞環第四代碳基復合涂層技術方面，形成了實驗室中等規模批量能力；在工程機械——箔片氣浮軸承系統應用方面發展了大尺寸氣浮軸承碳基復合涂層及其摩擦副涂層匹配技術，使啟動與停車力矩下降50%以上，啟停壽命大幅提高；在工程機械——干氣密封應用方面發展了機械密封關鍵部件如陶瓷密封環、軸套等碳基復合涂層技術，使得部件在各種變工況環境下具有超低摩擦系數，啟停壽命大幅提高；在工程機械——齒輪應用方面發展了大齒輪表面抗磨與耐蝕一體化CrN基和碳基復合涂層技術，使得其在腐蝕磨損環境下具有低摩擦系數和優異服役壽命；在工程機械-軸承應用方面，日本精工開發出造紙機械用防干摩擦軸承，其核心技術就是軸承表面碳基薄膜技術。

黑龍江省石墨產業發展應“質”“量”并重（黑龍江科技學院院長趙國剛）：

       我省石墨高、新產業之一鋰離子負極材料正處于發展階段，石墨微粉主要以“原”字號進行出口或外銷。2010年全省生產石墨微粉35萬噸以上，為地區創造了巨大的經濟效益，但靠的是“量”的優勢，而不是“質”的優勢。因此，我們認為省政府、科技廳高瞻遠矚，舉辦“院士行活動”，不僅可有效推動石墨產業聯盟建設，而且為石墨產業結構優化組合提供可靠的技術支撐，從而加速我國石墨產業從“量”到“質”的轉變。

       特種石墨即“三高”石墨，所謂“三高”石墨應具有高強度、高密度以及高純度三種特性。我國2010年據有關部門統計約進口2萬噸高純石墨塊體，每噸折合人民幣約為20萬元左右。美國、德國、日本等國家“三高”石墨制品體積密度可達到2.0g/cm3以上，其中德國的抗折強度可達80Mpa以上，純度大于99.9%(碳含量)。國內以二次焦、瀝青等原料制備“三高”石墨，體積密度可達1.6~1.8g/cm3左右，但采用天然石墨作主料制備“三高”石墨塊體，無論從理論上，還是技術上與國外依然存在較大的差距。利用天然石墨作主料制備“三高”優點在于成本較低(約為人工石墨成本的2/3)；能耗小(燒結周期短)；導電、導熱性能好；有較高抗腐蝕滲透性能。但由于天然石墨燒結性能較差，作主料制備“三高”石墨最大難點是成形技術及設備要求較高，不易致密化。

       根據國內外“三高”石墨產業發展現狀，自主研發天然石墨作主料的特種石墨制品，將會大大提升社會經濟效益，具有重要的戰略意義。天然高純石墨膨脹后，經改性處理，分兩部分。其中一部分進行活化改性，即包敷樹脂等；另一部分進行超聲處理，從而制備納米石墨片及類石墨烯。石墨活化改性后易與粘結劑焦化成型，少部分納米石墨片與石墨烯可有效緩解“三高”石墨碳化過程中微裂紋形成。

       “黑龍江省石墨技術創新服務平臺”是在省科技廳的領導下，以黑龍江科技學院為牽頭單位，與省內企業、高校共建的研發、服務機構。目前，平臺的石墨測試、分析、加工設備價值5000萬余元，實驗室面積3850m2，科技創新園區1865m2。今后，平臺將聚八方之智，政、產、學、研相結合，充分利用黑龍江省的石墨資源，大力開發高、精、尖石墨制品，加快石墨大省向石墨強省的轉變。