石英砂之所以可以用于科技領(lǐng)域重要是由他的物理性質(zhì)決定的,石英砂所具有的獨特的物理特性,專供高純度石英砂使得其在航空、航天、電子、機械以及IT產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位,特別是其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)比較特殊、晶體形狀和晶格變化規(guī)律,在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來越重要的作用,正是因為石英砂的這些作用使其成為了科技材料的不二之選,合肥高純度石英砂地位可以說舉足輕重,平時常見的芯片還有主板都是有單晶硅制作而成的,可以想象沒有這些單晶硅那么科技領(lǐng)域?qū)嵌啻蟮臑碾y。
石英玻璃是由法國人在1839年首先用氫氧燃燒火焰熔化石英制造出來的,到了1902年,英國人用石墨棒通電獲得高溫制造出了石英玻璃,一直到20世紀50年代,石英玻璃才隨著半導體技術(shù)和新型點光源的發(fā)展而迅速發(fā)展起來。我國的石英玻璃開始于1957年,專供高純度石英砂在起步階段主要以研究工藝制造方法為主。隨著技術(shù)的發(fā)展開始形成了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。到了八十年代,成為石英玻璃的改革創(chuàng)新時期,高新技術(shù)開始使用石英玻璃,九十年代則是為引進國外先進技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新、增加品種和產(chǎn)量等的大發(fā)展時期,石英玻璃不僅在技術(shù)上得到了很大的發(fā)展,專供高純度石英砂在應用上也得到了廣泛的發(fā)展。
我國能用于生產(chǎn)高純石英砂的礦源很多,專供高純度石英砂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(guān)的礦物學及地質(zhì)成因等地球科學方面的基礎(chǔ)研究,產(chǎn)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(zhì)地不均勻,合肥高純度石英砂有些礦物雜質(zhì)和工藝過程中的混雜物質(zhì)不可能除掉,導致由水晶中生產(chǎn)的超純石英砂批量小,質(zhì)量也不穩(wěn)定。
(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。專供高純度石英砂實驗表明: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,合肥高純度石英砂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(zhì)污染、減少檢測誤差。
石英粉是一種非金屬礦物質(zhì),指含二氧化硅較多的河砂、海砂、風化砂等,專供高純度石英砂是一種堅硬、耐磨、化學性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物,其主要礦物成分是SiO2,石英粉的顏色為乳白色、或無色半透明狀,硬度7,石英砂是重要的工業(yè)礦物原料。這還得從原料來源和制作過程來區(qū)分。石英粉主要是采用地下深井石英礦,而普通石英砂則是采用天然石英砂礦床。前者經(jīng)過了機械破碎、滾動水洗壓碾、分篩、酸洗、水洗、烘干、二次分篩等等復雜過程,最后精選而成。后者呢就缺少了酸洗和二次分篩的過程,合肥高純度石英砂因此相較之下,石英粉比普通石英粉更加優(yōu)異,具有多棱角、高純度、無雜質(zhì),以及穩(wěn)定的化學性能和機械強度。