中國(guó)粉體網(wǎng)訊 高純石英是SiO2純度大于99.9%的石英系列產(chǎn)品的總稱，能夠經(jīng)加工提純高純石英的天然礦產(chǎn)資源稱之為高純石英原料礦。高純石英產(chǎn)品因耐高溫、熱膨脹系數(shù)低、透光性好、電絕緣性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗激光損傷能力強(qiáng)、光譜特性好和抗熱震性能好等性能，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支撐且不可替代的材料。
高純石英在戰(zhàn)略層面上的地位
高純石英產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系到各個(gè)國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以高純石英的加工制備技術(shù)和出口一直受嚴(yán)格管控。日本、歐盟等將高純石英列為關(guān)鍵性礦產(chǎn)；2020年起，俄羅斯將由國(guó)家專門機(jī)構(gòu)確認(rèn)的高純石英原料等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的儲(chǔ)量及生產(chǎn)數(shù)據(jù)均列為國(guó)家機(jī)密。2011年，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要（2011～2020年）》，明確高純石英等作為關(guān)鍵性新興產(chǎn)業(yè)所需的礦產(chǎn)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》和國(guó)家工信部發(fā)布的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）》等文件多次提及高純石英及其制品。因?yàn)榘雽?dǎo)體等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)急劇擴(kuò)增，國(guó)外壟斷企業(yè)一直通過減產(chǎn)控制高純石英砂價(jià)格，嚴(yán)重影響中國(guó)高純石英終端半導(dǎo)體等應(yīng)用領(lǐng)域的供給穩(wěn)定。因此，高純石英原料礦應(yīng)作為國(guó)家戰(zhàn)略層面而引起足夠重視。
高純石英在新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
高純石英具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性、高絕緣耐壓能力和極低的體膨脹系數(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，其產(chǎn)品種類繁多。隨著新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，高純石英需求量持續(xù)增長(zhǎng)，特別是半導(dǎo)體、光纖通訊、光伏領(lǐng)域的應(yīng)用增長(zhǎng)更是迅速。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域，半導(dǎo)體用石英主要有石英坩堝、石英砣、石英管和石英舟等。芯片制造主要由單晶生長(zhǎng)、晶圓加工制造、集成電路晶圓的生產(chǎn)以及后期封裝四個(gè)部分組成。單晶生長(zhǎng)需要用到石英坩堝和石英器件。晶圓加工部分刻蝕、擴(kuò)散、氧化、退火等步驟中需要用到大量的輔材石英玻璃，如石英片、石英環(huán)、石英舟等高純度石英制品，其中擴(kuò)散步驟是在1000℃左右的石英爐管中將元素硼、磷等擴(kuò)散入硅片。
在光伏行業(yè)，石英坩堝是不可或缺的重要支撐材料，是光伏單晶爐的關(guān)鍵部件，作為消耗性器皿可支持太陽能和半導(dǎo)體用戶在高溫條件下連續(xù)拉制大直徑單晶硅，用于盛裝熔融硅并制成后續(xù)工序所需晶棒。在單晶硅生產(chǎn)中，石英坩堝是一次性使用的熔硅和晶體生長(zhǎng)的關(guān)鍵材料，對(duì)單晶硅的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量都有直接的影響。石英坩堝具有高純度、耐溫性強(qiáng)、尺寸大、精度高、保溫性好、節(jié)約能源、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在太陽能光伏電池片制造等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
高純石英原料相對(duì)匱乏
全球高純石英原料礦床主要分布在美國(guó)、加拿大、挪威、澳大利亞、俄羅斯、中國(guó)、毛里塔尼亞和巴西等，其中美國(guó)的Spruce Pine礦是世界公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)石英礦床,具有規(guī)模大、流體雜質(zhì)少和礦石品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，美國(guó)尤尼明公司憑借此礦幾乎壟斷了全球高純石英高端市場(chǎng)。
從原礦方面來看，雖然我國(guó)石英資源豐富，但是大多只能作為大宗硅質(zhì)原料來使用，用于生產(chǎn)高純石英的原料匱乏。我國(guó)可用于生產(chǎn)高純石英的原料礦床較少,主要分布在江蘇東海、湖北蘄春和安徽旌德及太湖等地區(qū)，其中江蘇東海的石英礦最優(yōu)質(zhì)，湖北蘄春的靈虬山脈石英礦和安徽旌德版書鄉(xiāng)龍川脈石英礦SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為99.35%和99.01%，均具有成為高純石英原料的潛力。但是由于我國(guó)對(duì)于高純石英用脈石英原礦勘探?jīng)]有詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，且脈石英多呈脈狀、雞窩狀分布，礦床規(guī)模小，礦石品質(zhì)不穩(wěn)定，這些脈石英礦床中可能只有很少一部分能生產(chǎn)出適用于半導(dǎo)體工業(yè)和芯片制造行業(yè)的高純石英砂，難以滿足高純石英高端產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要，亟待尋找礦體規(guī)模大、礦石品質(zhì)穩(wěn)定的新類型資源。
高純石英砂加工技術(shù)與國(guó)外存在差距
近年來，我國(guó)的高純石英市場(chǎng)發(fā)展很快，在高純石英加工技術(shù)研究方面也開展了較多工作，已具有4N高純石英中端產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力，江蘇太平洋石英股份有限公司在高純石英提純技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,占有國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的70%~80%。但總體上，國(guó)際先進(jìn)水平的差距依然很大，高純石英產(chǎn)品仍不能滿足發(fā)展需求，4N8及以上的高純石英仍主要需要從國(guó)外進(jìn)口。
總體來說，高純石英是新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要支撐，新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的崛起需要大量高附加值的原材料高純石英，但中國(guó)目前高純石英遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。我國(guó)作為石英消費(fèi)大國(guó)，附加值低的中低端石英制品可以自給自足，但高端的石英制品以及高純石英原材料主要依靠美國(guó)及挪威等進(jìn)口，存在較大的風(fēng)險(xiǎn)因素。
參考來源：
李金超等.中國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀及發(fā)展建議
武志超等.高純石英應(yīng)用及化學(xué)提純技術(shù)研究進(jìn)展
張艷紅等.高純石英的發(fā)展現(xiàn)狀、消費(fèi)及市場(chǎng)預(yù)測(cè)
歐陽靜等.石英礦物資源的提純及在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)分析
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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