碳纸和石墨纸类似于碳毡和石墨毡吗？

碳材料的种类之多，总在不断刷新我们的认知。

在热场保温的应用中，碳毡与石墨毡都是由原丝纤维经过编织针刺、低温碳化、高温碳化等工序制成。它们的前端工序基本相同，主要区别是石墨毡在碳毡基础上进一步高温碳化。

从碳毡到石墨毡，其中纤维的碳含量由90%以上提高到99%以上，灰分进一步降低。石墨毡的适用温度也更高。

那么，碳纸和石墨纸也是这样的“升级”、“递进”关系吗？

并非如此。下面两张图片能看出两者外观上的区别。

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左：具有纤维纹理的碳纸，右：具有金属光泽的石墨纸，又称石墨箔

碳纸的介绍

碳纸和石墨纸从原料开始就不同——碳纸是以碳纤维为原料。

在工艺上，碳纸的生产更复杂一些，部分工序类似于造纸，主要包括碳纤维分散、抄造、浸渍、热压固化、碳化、石墨化等。

在应用上，碳纸可以用作液流电池电极，不过在用作液流电池电极时，其亲水性能差，电化学活性较差，不如石墨毡。

碳纸更常用于燃料电池气体扩散层。用于燃料电池气体扩散层的碳纸，需要具备多孔可控、导电导热性能优良、机械强度高等特征。

由于碳纸的工艺难点多，它是燃料电池几大材料中国产化率最低的一个。目前其价格可高达每平米千元以上。可见关键材料的技术及成本对新能源的影响是深刻的。

石墨纸是以天然鳞片石墨为原料，通过挤压、轧制等工艺制成。

石墨纸的原料——天然鳞片石墨是一种自然资源。中国的天然鳞片石墨品质好，具有良好的耐高温、导热性等。

石墨纸主要用于高温、密封、电子等领域，例如在单晶炉安装过程中放置在石墨电极上下接触面；又如我们在生产单晶炉保温用石墨硬质复合毡时，可以贴石墨纸，以提高硬毡的抗气流冲刷能力、减少硅单晶炉中硅蒸气对硬毡的腐蚀等。

正因为碳材料丰富多样，才有可能被人类探索、被广泛应用，在众多领域造福我们的生活。