中国粉体网讯  什么是高纯石英？

高纯石英是世界稀缺和我国短缺的高技术战略矿物资源，是制造高技术石英玻璃不可替代的矿物原料和战略新兴产业需求的稀缺类共性高增值矿物资源。我国对于高纯石英的概念及分类没有明确的标准，综合研究者的观点和当前国际技术水平，我们可以将纯度 ω(SiO₂)≥3 N～5 N、ω(Fe₂O₃)＜10×10^-6 的石英称为高纯石英，将 6 N～7 N 的称作超高纯石英。

高纯石英制品广泛用于电光源、光纤通信、太阳能电池、半导体集成电路、精密光学仪器、医用器皿、航天航空等高科技行业，对一个国家的科技发展具有重要作用，是具有战略性意义的资源。

部分高纯石英制品

高纯石英根据其含量不同，应用领域也不同，其中含量为99.5%～99.99%为光源行业，含量高于99.99%用于高端光学器件、激光器件，含量为99.995%～99.9999%用于半导体、光伏等产业。

1半导体行业

半导体行业是全球信息产业的基础，半导体产品的广泛应用推动了信息化、智能化时代的来临。

芯片制造主要由单晶生长、晶圆加工制造、集成电路晶圆的生产以及后期封装四个部分组成。单晶生长需要用到石英坩埚和石英器件。晶圆加工部分刻蚀、扩散、氧化、退火等步骤中需要用到大量的辅材石英玻璃，如石英片、石英环、石英舟等高纯度石英制品，其中扩散步骤是在1000℃左右的石英炉管中将元素硼、磷等扩散入硅片。

我国出台了一系列的行业标准，如《半导体用透明石英玻璃管》《半导体用透明石英玻璃器件》《半导体用透明石英玻璃棒》。

2光导纤维行业

通信行业是“信息产业高速公路”，以高纯石英制造的石英光纤作为信息的高速智能“管道”，将为工业4.0及互联网+提供基础保障。

石英光纤是一种非常细的细丝，直径小于8毫米，数字数据以光的形式通过光纤传输，广泛用于通信领域、微电子和光电子器件领域。与其他传输媒介（电缆线或者铜线）相比，石英光纤具有更强的抗电磁波干扰能力、抗腐蚀能力、更优异的频带宽和容量、资源损耗更少的特点。

根据制作材料不同，石英玻璃光纤可分为纯石英玻璃光纤和掺杂石英光纤。掺杂石英光纤主要有稀土掺杂石英光纤、掺氟石英光纤和掺氮石英光纤等，稀土掺杂光纤具有良好的激光性能，掺氟石英光纤和掺氮石英光纤具有耐辐射性能，通过调整光纤的结构设计、折射率分布、掺杂工艺、预辐照处理、辐照后处理等，可以改善其抗空间辐射性能。因此，光纤不仅应用于传统的通信领域，还会应用在特殊高能的辐射环境，如聚变反应堆的内部检测、航空航天中高度分布式数据网络的放大器、光纤陀螺的宽带超级发光源、提供裂变反应堆的信号的光纤激光器等。

此外，高纯石英还具有一定的光学特性，它可以形成偏振激光束，利用高纯石英作为窗口，以棱镜、滤光片和定时装置制造出了光纤激光器。高质量石英晶体也用于光学仪器的棱镜和透镜，可见由高纯石英为原料制备的光导纤维拥有非常高的附加价值。

3光伏行业

光伏是太阳能发电系统的简称，作为一种可持续发展的绿色行业，光伏正受到越来越多的关注，应用成本在近几年内大幅降低，目前正快速向民用领域普及。高纯石英是光伏行业的关键原材料之一，主要应用形式有石英坩埚、石英管和各种石英器材。

太阳能石英坩埚是光伏产业所用的消耗品，是拉大直径单晶和多晶硅制品的消耗性容器，使用温度大约1500℃并且使用次数只有一次。我国出台了一系列的行业标准《太阳能电池硅片用石英舟》《太阳能电池硅片用石英玻璃扩散管》。太阳能电池硅片用石英舟、石英玻璃扩散管应满足T级产品的质量要求，如下表所示。

太阳能电池硅片用石英舟、石英玻璃扩散管杂质含量要求

4光学、光源领域

光学石英玻璃具有耐高温、耐腐蚀、膨胀率低等特点，被广泛用于光学领域，高纯石英玻璃用于生产望远镜透镜和实验室光学设备、通信设备、衍射透镜、投影显示器、扫描设备和打印机的光学、激光、以及照相机和超平面电视屏幕、火焰控制设备等。

电光源玻璃按照化学成分可分为钾钙玻璃、含铅硅玻璃、含硼硅玻璃、含铝硅玻璃和石英玻璃等，以高纯度石英玻璃的为原料生产电光源产品有高压汞灯、金属卤化物灯、卤坞灯、氙基灯、汽车灯等，可以承受高温，并提供高透射特性。

参考来源：中国粉体网、石英石网

【1】欧阳静，等.石英矿物资源的提纯及在战略性新兴产业中的应用技术分析.矿产保护与利用.2021.

【2】庞庆乐，等.高纯石英的加工技术及应用.江苏陶瓷.2020.

（中国粉体网编辑整理/星耀）

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