現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展,對石英這一基礎(chǔ)原材料提出了更高的純度要求,世界公認(rèn)高純、超高純石英原料是當(dāng)今高新科技產(chǎn)品的重要基礎(chǔ),專供專供石英玻璃是一個國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要務(wù)件。在德國,已將超高純石英原料列為戰(zhàn)略物資而限制出口。 高純石英砂是經(jīng)過對石英砂進(jìn)行提純加工,對砂中有用礦物進(jìn)行高度密集,加工出來的。高純石英砂是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半導(dǎo)體硅及光線通訊電纜等高性能材料的主要原料,可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科技和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,附加值很高。 國際上,武漢石英玻璃可以生產(chǎn)這些高純度石英砂的國家也只有美國、日本、英國、德國和法國的七家企業(yè)。
精制石英砂Si02含量在99%-99.5%之間,其還有著另外一個名字——酸洗石英砂,專供石英玻璃主要用途如下:石英砂一樣,精制石英砂也能夠被用于玻璃制造行業(yè),但是,它也有不同的用途,可以被用作耐火材料、冶煉硅鐵、陶瓷、研磨材料、鑄造造型等各個方面,最厲害的是因為具有很強(qiáng)的抗酸性介質(zhì)浸蝕的能力,武漢石英玻璃制取耐酸混凝土與耐酸砂漿時也經(jīng)常用到它。
高純石英砂作為大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、光纖、激光、航天、軍事中的基礎(chǔ)材料,石英玻璃加工其需求量越來越大,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性產(chǎn)品。未來的高純石英砂的發(fā)展,需要優(yōu)先進(jìn)行優(yōu)良石英資源的探查,盡快進(jìn)行高純石英砂制備技術(shù)的深入研究,打破外國壟斷,形成自己具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。專供石英玻璃結(jié)合化學(xué)、物理、機(jī)械化學(xué)、電磁(波)化學(xué)等專業(yè)知識,研究高純石英砂的提純技術(shù)是今后重要的發(fā)展方向?;瘜W(xué)合成可以制備純度較高的石英砂及球形石英砂,也是今后的研究的方向。
化工:硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,專供石英玻璃無定形二氧化硅微粉。機(jī)械:鑄造型砂的主要原料,研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等)。電子:高純度金屬硅、通訊用光纖等。橡膠、塑料:填料(可提高耐磨性)。涂料:填料(可提高涂料的耐候性)。冶金:硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑 。航空、航天:石英玻璃加工其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律,使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性。
(1)高純石英ICP檢測技術(shù)包括:試樣制備和儀器檢測兩大部分,其技術(shù)關(guān)鍵是試樣的消解和溶礦制備。專供石英玻璃實驗表明:在試樣制備過程中,所采用的試樣重量、試劑組合、試劑用量、試劑純度等對ICP檢測結(jié)果會產(chǎn)生重要的影響。(2)試樣消解和溶礦制備的優(yōu)化條件是:高純石英用量≥2000mg;試劑純度為高純級(MOS或BV-III),試劑組合為HF+HNO3;濃HNO3分3次使用,總用量≥5mL;HF用量為25mL。(3)根據(jù)高純石英砂加工工藝特點(diǎn)和對純度要求,在整個試樣制備過程中,都不能采用鋼篩,以避免產(chǎn)生鐵質(zhì)污染。另外,武漢石英玻璃在超凈實驗室條件下進(jìn)行高純石英試樣消解和溶礦制備,將有利于避免空氣雜質(zhì)污染、減少檢測誤差。