高純石英砂是采用天然水晶石或優(yōu)良天然石英石,經過精心挑選,專供出口石英制品精細加工而成。高純石英砂所具有的獨特的物理、化學特性,使得其在航空、航天、電子、機械以及當今飛速發(fā)展的IT產業(yè)中占有舉足輕重的地位,特別是其內在分子鏈結構、晶體形狀和晶格變化規(guī)律,使其具有的耐高溫、熱膨脹系數小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應、諧振效應以及其獨特的光學特性,合肥出口石英制品在許多高科技產品中發(fā)揮著越來越重要的作用。
專供出口石英制品做好的產品,當然要選擇好的原料。那么,什么是好的原料呢?這是個實踐出真知的問題。做的礦石和樣品多了,經驗、渠道和后續(xù)工藝流程都對礦石的選擇有參考作用。石英經過高溫煅燒,再落入水中急冷。合肥出口石英制品也有的業(yè)內廠家將這一步驟放到后續(xù)工藝,原理相似。調整好煅燒溫度和時間,需要兼顧效果和成本這兩方面的考慮。將塊狀石英進一步破碎,再通過篩分得到目標粒度的石英砂。不同用途(如石英坩堝、石英管、石英砣等)對應的石英砂粒度有所不同。
我國能用于生產高純石英砂的礦源很多,專供出口石英制品但是由于加工處理手段落后以及缺少石英玻璃原料礦相關的礦物學及地質成因等地球科學方面的基礎研究,產品不能達到高純石英原料的要求。目前我國石英玻璃采用的中低檔高純石英砂大部分是從水晶中制取的。水晶在我國的儲量有限,價格昂貴,質地不均勻,合肥出口石英制品有些礦物雜質和工藝過程中的混雜物質不可能除掉,導致由水晶中生產的超純石英砂批量小,質量也不穩(wěn)定。
(1)高純石英ICP檢測技術包括:試樣制備和儀器檢測兩大部分,其技術關鍵是試樣的消解和溶礦制備。專供出口石英制品實驗表明: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檢測結果會產生重要的影響。(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)根據高純石英砂加工工藝特點和對純度要求,在整個試樣制備過程中,都不能采用鋼篩,以避免產生鐵質污染。另外,合肥出口石英制品在超凈實驗室條件下進行高純石英試樣消解和溶礦制備,將有利于避免空氣雜質污染、減少檢測誤差。
石英砂資源在國內儲量豐富,隨著科技的進步石英砂材料被應用在更多精細化工和設備上,其性能也得到了前所未有的開發(fā)成為國家的戰(zhàn)略資源,專供出口石英制品作為大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路和光纖移機航天軍事中的基礎材料其需求量越來越大,隨著優(yōu)質水晶資源的枯竭需要優(yōu)先進行優(yōu)質石英資源的探查,盡快進行高純石英砂制備技術的深入研究打破外國的壟斷形成自己具有獨立知識產權的技術,出口石英制品價格結合物理化學等專業(yè)知識研究其提純技術是以后重要的發(fā)展方向。