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高纯石英砂研究报告 山东海友工贸有限公司 二○一○年六月 目 录 概述……………………………………………………………1 高纯石英砂的主要技术指标…………………………………1 高纯石英砂的应用领域和主要用途…………………………2 国内外行业现状与发展趋势…………………………………3 单晶硅生产用石英坩埚………………………………………5 1500吨/年高纯石英砂生产线项目建设要点………………5 第一章 产品方案及生产规模………………………………5 第二章 原料、能源及公用设施……………………………6 第三章 项目实施单位情况…………………………………6 第四章 主要生产设备用途及技术指标……………………7 第五章 质量管理与控制……………………………………12 第六章 高纯石英砂生产线的实施方案及工艺说明………14 第七章 高纯石英砂生产对环境的影响……………………16 第八章 高纯石英砂生产线投资概算及成本分析…………17 概 述 高纯石英砂一般是指SiO2，含量高于99.99%的石英粉，是石英玻璃和石英坩埚的主要原料，其高档产品被广泛应用在大规模集成电路、太阳能电池、光纤、激光、航天、军事等行业中。由于这些行业关系到国家的长远发展，是一个国家高新技术可持续发展的必要条件，因此高纯石英砂的战略地位非常重要，其高端产品的制备技术被美国、德国、俄罗斯等少数国家所垄断、并限制技术和产品出口。我国石英砂的提纯和规模化开采目前依然处于艰难的探索阶段。 高纯石英砂具有极好的化学稳定性、高绝缘耐压能力和极低的体膨胀系数。是电子核心器件、光导通讯材料、太阳能电池等高新技术产业不可缺少的重要原材料，是生产石英坩埚、制造单晶硅棒容器、芯片的基础原料。 高纯石英砂的主要技术指标 1、外观为白色和无可见的机械杂质。 2、纯度要求：二氧化硅的含量大于99.99% 。 3、根据不同行业的使用，可加工成不同规格型号系列产品，适应用户要求。其他杂质含量参考如下： 高纯石英砂杂质含量（单位：1×10-6） Al Fe Ca Mg Ti Ni Cu K 2.67 0.23 0.51 0.05 0.23 0.004 0.05 0.12 Na Li B P Mn Cr SiO2 0.13 0.05 0.11 0.25 0.05 0.05 99.99% 粒 度 分 布 表 格 用 途 粒度分布（目） 石英管用砂 40—100 石英坩埚用砂 60—160 石英砣用砂 80--180 高纯石英砂的应用领域和主要用途 高纯石英砂是石英玻璃的主要原料。石英玻璃被人们成为“玻璃王”，因为它具有一系列特殊的物理、化学性能。它具有优良的耐高温性能，耐温性高达1100～1200℃，比普通玻璃高800℃，其熔点与白金（铂）的熔点相近。热膨胀率极小，在0～1000℃之间的平均热膨胀系数a＝5.4×10-7，相当于陶瓷的1/6，相当于普通玻璃的1/20，石英玻璃中掺入一定量的钛，可抑制成膨胀系数接近零的超低膨胀石英玻璃。石英玻璃具有极佳的光谱特性，不仅可以透过可见光，而且可以透过红外线、紫外线。石英玻璃是良好的耐酸材料，相当于耐酸陶瓷的30倍，相当于不锈钢（镍铬合金）的150倍。石英玻璃是极好的电绝缘材料，它的电阻相当于普通玻璃的1万倍，20℃时电阻率为1018Ω·cm，绝缘强度为250KV/㎝,真空度可达（10-6Mpa）。石英玻璃属脆性材料，耐压强度很好，但抗张强度要小一些，石英玻璃不耐氢氟酸，高温条件下（1000℃以上）会转变成方石英，这是它的两个缺点。石英玻璃可以制成高纯材料，合成石英玻璃金属离子总量仅为1PPM。石英玻璃的可贵之处在于它的综合性能好。例如：它耐高温而且膨胀系数小，把它烧红了投入水中不炸裂；它耐高温、透光性好、密闭性好，是新型电光源的最佳材料；它耐高温、高纯是制造集成电路的最佳材料------等等。 石英玻璃的主要产品包括：大规模集成电路用高纯耐高温石英玻璃管、电弧法石英坩埚（太阳能级和半导体级）、光通讯用石英玻璃、电光源用石英玻璃。石英玻璃的品种和用途是密切相关的，用户根据石英玻璃的特性、要求制造不同的石英玻璃，便产生了石英玻璃的品种，新的品种又提高了石英玻璃的性能和质量，促进了石英玻璃行业的发展。各行各业几乎都用石英玻璃，但是因为石英玻璃制品工艺复杂，原料价格贵，造成石英玻璃的价格也贵，限制了石英玻璃的大量使用。这里简要介绍的主要品种和用途。 国内外行业现状与发展趋势 行业发展现状： 最初超高纯石英砂是由一、二级水晶加工而成，随着一、二水晶资源的逐步枯竭，自上世纪70年代，发达国家开始探索用普通石英代替水晶制备高纯石英砂，到20世纪90年代，Kemmochi和Stato用普通石英加工成了高档