现代科技日新月异的发展,对石英这一基础原材料提出了更高的纯度要求,世界公认高纯、超高纯石英原料是当今高新科技产品的重要基础,专供专供石英玻璃是一个国家高新技术可持续发展的必要务件。在德国,已将超高纯石英原料列为战略物资而限制出口。 高纯石英砂是经过对石英砂进行提纯加工,对砂中有用矿物进行高度密集,加工出来的。高纯石英砂是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半导体硅及光线通讯电缆等高性能材料的主要原料,可广泛应用于现代科技和经济领域,附加值很高。 国际上,武汉石英玻璃可以生产这些高纯度石英砂的国家也只有美国、日本、英国、德国和法国的七家企业。
精制石英砂Si02含量在99%-99.5%之间,其还有着另外一个名字——酸洗石英砂,专供石英玻璃主要用途如下:石英砂一样,精制石英砂也能够被用于玻璃制造行业,但是,它也有不同的用途,可以被用作耐火材料、冶炼硅铁、陶瓷、研磨材料、铸造造型等各个方面,最厉害的是因为具有很强的抗酸性介质浸蚀的能力,武汉石英玻璃制取耐酸混凝土与耐酸砂浆时也经常用到它。
高纯石英砂作为大规模及超大规模集成电路、光纤、激光、航天、军事中的基础材料,石英玻璃加工其需求量越来越大,已经成为国民经济的战略性产品。未来的高纯石英砂的发展,需要优先进行优良石英资源的探查,尽快进行高纯石英砂制备技术的深入研究,打破外国垄断,形成自己具有独立知识产权的技术。专供石英玻璃结合化学、物理、机械化学、电磁(波)化学等专业知识,研究高纯石英砂的提纯技术是今后重要的发展方向。化学合成可以制备纯度较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,专供石英玻璃无定形二氧化硅微粉。机械:铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)。电子:高纯度金属硅、通讯用光纤等。橡胶、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:硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂 。航空、航天:石英玻璃加工其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律,使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性。
(1)高纯石英ICP检测技术包括:试样制备和仪器检测两大部分,其技术关键是试样的消解和溶矿制备。专供石英玻璃实验表明:在试样制备过程中,所采用的试样重量、试剂组合、试剂用量、试剂纯度等对ICP检测结果会产生重要的影响。(2)试样消解和溶矿制备的优化条件是:高纯石英用量≥2000mg;试剂纯度为高纯级(MOS或BV-III),试剂组合为HF+HNO3;浓HNO3分3次使用,总用量≥5mL;HF用量为25mL。(3)根据高纯石英砂加工工艺特点和对纯度要求,在整个试样制备过程中,都不能采用钢筛,以避免产生铁质污染。另外,武汉石英玻璃在超净实验室条件下进行高纯石英试样消解和溶矿制备,将有利于避免空气杂质污染、减少检测误差。