中國粉體網(wǎng)訊  高純石英是石英玻璃、硅材料及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎，廣泛用于電子信息、光伏、光通信和電光源等行業(yè)。高純石英作為一種關(guān)鍵基礎材料和新材料，在國家經(jīng)濟建設和安全等方面的地位和作用都十分重要。

高純石英坩堝料的特點

在我國實際生產(chǎn)中，高純石英砂通常按用途分為拉管料、打砣料和坩堝料三大類系列產(chǎn)品，并根據(jù)二氧化硅純度或13種痕量雜質(zhì)元素總量等技術(shù)指標進一步分為不同等級。

其中，坩堝料是指用于制備石英坩堝的高純石英砂。石英坩堝是具有不同尺寸大小的圓堝狀石英玻璃制品，具有氣泡極少（內(nèi)層）、二氧化硅純度極高和熔點高等優(yōu)勢，用于直拉法拉制芯片和光伏產(chǎn)業(yè)必需的單晶硅棒。石英坩堝的壽命是其綜合品質(zhì)的體現(xiàn)，其中，純度保證了坩堝不會形成太厚的析晶層，高溫強度保證了坩堝長時間運行不變形塌邊，透明層品質(zhì)保證了拉晶過程的順暢、不斷線。而石英砂的純度、羥基含量、氣液包裹體及石英砂的粒度都等影響著石英坩堝的品質(zhì)。由于單晶硅棒生長時間長、工藝條件苛刻，因此，其對坩堝料技術(shù)指標提出了極高要求，除要求氣液包裹體極少外，還要求二氧化硅純度≥99.998%（4N8），對其他雜質(zhì)的分項指標也有嚴格的要求，即鋁為8×10^-6～15×10^-6，鈦≤2×10^-6，其他雜質(zhì)均＜1×10^-6。

高純石英坩堝料：供應緊俏

在直拉法拉制單晶硅棒的生產(chǎn)過程中，以4N8高純石英砂為原料制備的石英坩堝是必不可少且一次性使用的耗材，對單晶硅棒的產(chǎn)量、質(zhì)量、成本和生產(chǎn)安全都有重要影響。石英坩堝直接與硅液接觸，若其生產(chǎn)過程中未能有效控制雜質(zhì)、氣泡，易影響拉晶質(zhì)量，甚至導致拉晶失敗、投料報廢，由于單晶硅片對純度要求高、且單次拉晶成本較高，因此對石英坩堝在純度、氣泡表現(xiàn)、品質(zhì)穩(wěn)定性方面具有較高的要求。

近年來，芯片和光伏等行業(yè)的高速發(fā)展和國家重大需求，帶動了4N8高純石英產(chǎn)品的旺盛需求，4N8高純石英產(chǎn)品供應緊俏，價格也一度走高。目前，為了降低生產(chǎn)成本，我國用于生產(chǎn)單晶硅棒的石英坩堝通常采用三層結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)層砂仍需高價從美國、挪威等國進口，而質(zhì)量要求略低的中外層砂，其礦石原料也需要從印度等國進口解決，處于被處處掣肘的狀態(tài)。

而我國4N8高純石英被“卡脖子”，主要是卡在礦石原料，具體來說是卡在迄今為止還缺少能夠穩(wěn)定滿足工業(yè)生產(chǎn)需要的國產(chǎn)高純石英優(yōu)質(zhì)原料（A級別礦）。其生產(chǎn)難點主要在于高純石英優(yōu)質(zhì)原料的找礦困難，同時，還難在必須根據(jù)原料中雜質(zhì)的特點及其賦存狀態(tài)，以具有針對性的提純工藝技術(shù)、先進的生產(chǎn)裝備技術(shù)、可靠的質(zhì)量檢測技術(shù)作保障。

2024年11月21-22日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2024（第八屆）全國石英大會暨展覽會”將在江蘇徐州召開，成都理工大學的汪靈教授將做《高純石英坩堝料特點與市場價值分析》，敬請期待！

參考來源：

汪靈等.純凈勝瑾瑜 貴若冠上珠——解讀高純石英

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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