高純石英砂是采用天然水晶石或優(yōu)良天然石英石,經(jīng)過精心挑選,專業(yè)石英砣精細(xì)加工而成。高純石英砂所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué)特性,使得其在航空、航天、電子、機(jī)械以及當(dāng)今飛速發(fā)展的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)、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(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性,河南石英砣在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來越重要的作用。
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(jì)50年代,石英玻璃才隨著半導(dǎo)體技術(shù)和新型點(diǎn)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,專業(yè)石英砣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(shí)期,高新技術(shù)開始使用石英玻璃,九十年代則是為引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新、增加品種和產(chǎn)量等的大發(fā)展時(shí)期,石英玻璃不僅在技術(shù)上得到了很大的發(fā)展,專業(yè)石英砣在應(yīng)用上也得到了廣泛的發(fā)展。
目前我國高純石英技術(shù)已經(jīng)取得一定進(jìn)展,專業(yè)石英砣主要標(biāo)志是初步具有4N高純石英中端產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力,并基本掌握了高純石英質(zhì)量檢測技術(shù)。但是,我國目前還沒有4N8及以上高端產(chǎn)品生產(chǎn)能力,表明與國際先進(jìn)水平的差距依然很大。河南石英砣要改變我國高純石英技術(shù)的相對落后狀態(tài),應(yīng)從國家層面上調(diào)動(dòng)和組織科研力量,政、產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,開展高純石英原料選擇技術(shù)、加工工藝技術(shù)和加工裝備技術(shù)攻關(guān),為我國高純石英高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐。
中國石英巖礦多分布于青海及遼寧、山西等地:石英砂巖礦多分布于四川、湖南、江蘇、浙江及山東等地;石英砂主要分布于福建、廣東、廣西的南部和海南西北部及山東北部這些沿海地帶,還有西遼河?xùn)|部、黃河中游及潘陽湖、駱馬湖畔。從石英生產(chǎn)情況來看,我國石英石原材料供給相對較為集中河南石英砣。廣東河源、江蘇新沂、江蘇東海、安徽鳳陽、河南洛陽、河北靈壽是石英原料的主產(chǎn)區(qū),占據(jù)全國石英市場的80%。其中華南地區(qū)石英砂主要由廣東河源供應(yīng),華東地區(qū)70%的玻璃原料由安徽鳳陽供應(yīng),專業(yè)石英砣全國80%的石英原料由江蘇東海供應(yīng)。
高純石英砂作為大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、光纖、激光、航天、軍事中的基礎(chǔ)材料,石英砣價(jià)格其需求量越來越大,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性產(chǎn)品。未來的高純石英砂的發(fā)展,需要優(yōu)先進(jìn)行優(yōu)良石英資源的探查,盡快進(jìn)行高純石英砂制備技術(shù)的深入研究,打破外國壟斷,形成自己具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。專業(yè)石英砣結(jié)合化學(xué)、物理、機(jī)械化學(xué)、電磁(波)化學(xué)等專業(yè)知識(shí),研究高純石英砂的提純技術(shù)是今后重要的發(fā)展方向?;瘜W(xué)合成可以制備純度較高的石英砂及球形石英砂,也是今后的研究的方向。