中國(guó)粉體網(wǎng)訊 石英玻璃是由二氧化硅(SiO2)單一組分構(gòu)成的特種工業(yè)技術(shù)玻璃。由于其具有耐溫、耐酸(氫氟酸和熱磷酸除外)、低膨脹和極佳的光譜透過性等特殊的理化性能，已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要材料，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、光通訊、電光源等高新技術(shù)領(lǐng)域。
石英玻璃的發(fā)展歷程
（1）國(guó)外
1839年，法國(guó)Gandin用氫氧焰熔化石英得到一塊不透明的石英玻璃，從此石英玻璃問世。
1902年英國(guó)人利用電熔爐制造石英玻璃。
1914年德國(guó)人采用真空加壓的方法制備石英玻璃。
1966年，美國(guó)Corning公司提出SiCl4與氧反應(yīng)制備無(wú)羥基石英玻璃工藝。
1994年法國(guó)人提出一種等離子火焰裝置，替代氫氧焰加熱，避免生產(chǎn)過程中產(chǎn)生羥基，隨后德國(guó)賀利氏改進(jìn)利用這種生產(chǎn)工藝制得高品質(zhì)石英玻璃并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
（2）國(guó)內(nèi)
1957年，我國(guó)開始發(fā)展石英玻璃行業(yè)，起初主要服務(wù)于軍工和航天事業(yè),改革開放后國(guó)家開始注重研發(fā)高新技術(shù)用石英玻璃，石英玻璃行業(yè)在這一時(shí)期也取得了不小的進(jìn)步，但是產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)較低。
90年代至今，國(guó)家引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)自主創(chuàng)新，這一階段我國(guó)人員結(jié)合國(guó)外先進(jìn)的石英玻璃生產(chǎn)技術(shù)，從原料到生產(chǎn)工藝都取得了很大的進(jìn)步，制備的石英產(chǎn)品質(zhì)量也不斷提高，中低端石英制品達(dá)到產(chǎn)業(yè)化，并滿足國(guó)內(nèi)需求，但是在突破制備高端石英制品的技術(shù)上我們還需要不斷的努力。
石英玻璃生產(chǎn)工藝
目前生產(chǎn)石英的工藝方法主要有電熔法、氣煉法、等離子體沉積法等方法。
石英玻璃生產(chǎn)工藝
工藝方法及用途
國(guó)家規(guī)定各種石英玻璃的SiO2含量標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)內(nèi)外石英玻璃工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
（1）國(guó)內(nèi)發(fā)展概況
半導(dǎo)體技術(shù)用石英玻璃
①硅單晶制造用石英玻璃。電弧法坩堝生產(chǎn)技術(shù)是科技攻關(guān)與引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展成熟的先進(jìn)制造技術(shù)，2004年國(guó)內(nèi)石英坩堝產(chǎn)量14萬(wàn)只，實(shí)現(xiàn)銷售收入近億元。現(xiàn)國(guó)內(nèi)共有10家生產(chǎn)企業(yè)，擁有電弧法生產(chǎn)設(shè)備26套，產(chǎn)品規(guī)格8～18英寸，主要為太陽(yáng)能用硅材料生產(chǎn)服務(wù)。
②半導(dǎo)體工業(yè)用石英材料。這類產(chǎn)品是加工石英玻璃儀器、石英玻璃器皿的基礎(chǔ)材料，過去大部分依賴從國(guó)外進(jìn)口，近幾年國(guó)內(nèi)石英行業(yè)通過加大研發(fā)力度，整合資源優(yōu)勢(shì)，在石英材料制造技術(shù)上有了很大的突破，現(xiàn)國(guó)內(nèi)制造設(shè)備已達(dá)到30臺(tái)，采用二步法拉制高質(zhì)量高精度的石英棒及大直徑石英玻璃管，廣泛應(yīng)用于光纖、半導(dǎo)體、石英加工等領(lǐng)域。
③集成電路用石英玻璃器件。石英玻璃擴(kuò)散管和各種高純石英制品是集成電路生產(chǎn)的關(guān)鍵性消耗材料，現(xiàn)全國(guó)共有十多家企業(yè)生產(chǎn)各類石英玻璃儀器、器皿，2004年銷售額約為3億元。近幾年，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)石英玻璃儀器、器皿的加工技術(shù)進(jìn)步很快，已接近國(guó)際先進(jìn)水平。
光纖通訊、激光技術(shù)和國(guó)防工業(yè)用石英材料及石英纖維制品
石英玻璃沉積管是光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)材料，占光纖組分的90%以上，它的質(zhì)量直接影響光纖傳輸性能和強(qiáng)度。2004年我國(guó)生產(chǎn)光纖石英套管達(dá)20t，光纖用輔助石英把管及把棒產(chǎn)量約為120t，工業(yè)產(chǎn)值近6000萬(wàn)元。激光技術(shù)及國(guó)防工業(yè)用光學(xué)石英、石英纖維產(chǎn)量約5～8萬(wàn)t，產(chǎn)值達(dá)3000萬(wàn)元。
光源、家電用石英玻璃
電光源是消耗石英玻璃最大的領(lǐng)域，在高效節(jié)能光源迅速發(fā)展的今天，鹵素?zé)粽趪?guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用，因此石英管的需求數(shù)量驚人。目前，國(guó)內(nèi)已擁有100多臺(tái)連熔爐，2004年產(chǎn)量達(dá)到1.8萬(wàn)t，其中透明管為1.5萬(wàn)t，乳白管為0.35萬(wàn)t，銷售收入近4.1億元。生產(chǎn)的殺菌燈管、低羥基管、無(wú)臭氧石英管、石英鹵素加熱燈管產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到GE公司214A型水平，已在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)供應(yīng)地位。
①球形硅微粉。球形硅微粉主要應(yīng)用于集成電路的封裝，其長(zhǎng)期依賴進(jìn)口供應(yīng)。現(xiàn)國(guó)內(nèi)企業(yè)已自主開發(fā)成功高頻等離子法制備球形硅微粉，并建成50t/a的中試生產(chǎn)線，于2005年3月投入生產(chǎn)運(yùn)行。
②角形硅微粉。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的角形硅微粉包括兩大類:結(jié)晶硅微粉和熔融硅微粉。其中以結(jié)晶硅微粉為主導(dǎo)產(chǎn)品，大多數(shù)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)規(guī)模小，品種單一，產(chǎn)品一般在600目以下，全國(guó)大約有500家企業(yè)，年產(chǎn)總量在30萬(wàn)t左右。生產(chǎn)出來的產(chǎn)品主要用于玻璃、陶瓷、冶金等領(lǐng)域，也用于硅橡膠、油漆、涂料、封裝二極管、三極管和電工及電子元件的塑封料。
（2）國(guó)外發(fā)展概況
微電子工業(yè)用超純石英玻璃制品
德國(guó)勞氏公司已可生產(chǎn)40英寸超大直徑的石英坩堝產(chǎn)品，純度(13種雜質(zhì)元素的總含量)可達(dá)2×10-6(2ppm)，生產(chǎn)的大規(guī)格石英管直徑可達(dá)500mm以上，純度在10-6(10ppm)以下，基本無(wú)波紋。
光纖用光波導(dǎo)級(jí)石英包層管
美國(guó)和德國(guó)生產(chǎn)的純度較高，二氧化硅含量大于5個(gè)9，OH含量≤1×10-6(1ppm)。
航天技術(shù)用宇航級(jí)光學(xué)石英玻璃、激光技術(shù)用超純合成石英玻璃
國(guó)外可做到直徑750mm以上，雜質(zhì)含量≤0.1×10-6(0.1ppm)，滿足光學(xué)級(jí)3個(gè)一類要求。
高純石英玻璃原料
長(zhǎng)期由美國(guó)尤尼明公司壟斷供應(yīng)，其ICTA—8的雜質(zhì)含量可控制在8×10-6(8ppm)以下。
參考資料：
張玉等.石英玻璃的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
鄧力.國(guó)內(nèi)外特種玻璃研發(fā)與應(yīng)用新動(dòng)態(tài)（續(xù)）
