高纯金属和半导体材料的生产常常会应用到石墨坩埚,为了使得金属和半导体材料具有一定的纯度,降低杂质的数量,要求应用含碳量十分高,杂质十分低的高纯石墨。
在生产高纯石墨时,从原材料的选择上就要开始严格的管控杂质的含量,要选用灰份低的原材料,同时在加工高纯石墨过程中预防增添杂质。在石墨化的高温进行下,许多杂质元素的氧化物一直在不断分解和蒸发,温度越高,杂质排除的就会越多,所生产出来的高纯石墨就会越纯。在生产普通石墨化产品时,炉芯最高温度能到达2300℃左右,残留杂质含量大约是0.1%—0.3%。假如把炉芯温度提高到2500-3000℃,那残留杂质含量就会大大减少。生产高纯石墨产品时,电阻料和保温料常常应用低灰分的石油焦。
就算是单纯提升石墨化温度到达2800℃的高温,部分杂质还是难以祛除的。选用缩小炉芯和提升电流密度等提高温炉的方式提取高纯石墨,降低石墨化炉的产量,增加电量的消耗,所以生产高纯石墨时在石墨化炉温度到达1800℃时,加入净化气体,例如加入氯气、氟利昂等能让石墨中更含有的顽固杂质生成易于分解和气化的氯化物和氟化物,一直在停电之后继续加入数小时,这是为了预防气化的杂质反方向朝炉内扩散,在加入一些氮气由石墨气孔中驱除所剩余的净化气体,更加便于出炉操作。