中國粉體網訊 由中國粉體網主辦的“2025國際硅材料產業展覽會”于4月23-25日在南京國際博覽中心成功舉辦。展會期間，我們邀請到武漢理工大學李育彪教授做客“對話”欄目，暢談高純石英產業發展現狀與趨勢。
中國粉體網：李教授，相比光伏石英坩堝，半導體坩堝對高純石英砂的嚴苛要求體現在哪些方面？
李育彪教授：相對于光伏石英坩堝，半導體坩堝對石英砂的要求高很多。例如，對雜質元素的要求，光伏要求堿金屬Li、Na、K合計小于等于2ppm即可，而半導體對石英砂的要求則高很多，美國尤尼明的IOTA-8產品，最高品質要求堿金屬含量小于80ppb，要求極其嚴苛。對氣液包裹體的要求也是如此，半導體坩堝對高純石英砂的要求也非常高，內層要求拉晶過程中氣泡無膨脹，不能出現內層氣泡變大溶解到硅液中污染單晶硅的情況出現，否則嚴重影響硅片質量。整體而言，半導體坩堝比光伏坩堝要求高很多，技術壁壘也更高，從事相關研究的企業及科研團隊也更少。
中國粉體網：半導體坩堝有部分原料是合成超高純石英砂，它未來是否會替代天然高純石英砂？
李育彪教授：半導體坩堝用部分原料已有使用合成超高純石英砂的例子，相對天然高純石英砂，合成石英砂的優勢比較明顯，最主要的就是其雜質含量極低，二氧化硅純度達到了6N-7N，目前原料供應主要受制于國外企業。國內已有幾家進行了長期科技攻關，取得了一定成果，但離規模化生產還有一定距離。
合成石英砂缺點也較明顯，最主要的是其耐高溫性能沒有天然石英砂好，且成本較高，一般在50萬元/噸以上，最高可超過100萬元/噸，而天然石英砂則相對便宜，目前國外進口內層石英砂9.5-11萬元/噸，國產內層石英砂6-7.5萬元/噸，中層砂3.6-4.5萬元/噸，外層砂則供應量較大，已實現國產替代，一般1.8-2.5萬元/噸。因此，短時間內，天然石英砂還具有較大的應用優勢。
中國粉體網：您報告中提到的“高純石英砂精深純化技術”，重點包括哪些方面？
李育彪教授：針對晶格雜質、礦物包裹體、流體包裹體等難提純的雜質，我們團隊開發的高純石英砂精深純化技術主要包括半導體及光伏坩堝用高純石英砂原料快速篩選技術、包裹體高溫-驟冷爆裂法制備高純石英關鍵技術、晶格雜質偏聚剝蝕常壓浸出制備高純石英關鍵技術及高溫氯化除雜制備高純石英砂關鍵技術等，這些技術單獨或者聯合使用，可有效降低晶格雜質、去除包裹體，使石英砂品質滿足半導體及光伏坩堝用高純石英砂要求。
中國粉體網：您能否給我們介紹一下在研究成果轉化方面的進展情況？以及您與企業合作的案例介紹。
李育彪教授：我們團隊的科技成果轉化已經有10余年時間，已廣泛應用于10余家企業，都取得了較好的效果。最近幾年來，我們主要與北京盛景能源有限公司合作，在浙江省金華市武義縣建立了高純石英砂研發中心，組建了原礦分析-小試-中試-生產線全鏈條科研團隊，構建了坩堝用高純石英砂快速篩選體系，建成了500噸/年光伏坩堝用4N8級高純石英砂中試線1條、1.5萬噸/年生產線1條，累計完成國內外500余款石英原料中試試驗，可穩定制備4N8~5N2高純石英砂，目前已實現4N8級高純石英砂的穩定產業化生產及銷售。
中國粉體網：國內高純石英高端產品被國外卡脖子，有人說是我們“技不如人”，也有人說是“礦不如人”，您怎樣看制約我國高純石英產業發展的瓶頸因素？
李育彪教授：我國高純石英產業發展的瓶頸因素有以下幾個方面：
（1）前些年國家的關注及科研投入較少，主要是相關企業在做相應的研發與生產，高校從事高純石英砂方面研究的科研團隊較少，且基礎較薄弱。我們武漢理工大學科研團隊，從2001年開始做高純石英砂方面的基礎研究，那個時候，相關科研項目非常少，培養的研究生數量也不多，但是我們一直在堅持做這方面的研究，從來沒有間斷過。
（2）高純石英砂技術門檻較高，且研發成本較高，一般科研團隊或企業短期內很難建立全鏈條的技術體系，近年來，較多上市公司也逐漸進入到該領域進行了科技攻關及產業化，建立了生產線，技術層面已經實現了較大的跨越。但是，目前能用于工業大規模生產的礦源還主要來自國外，特別是高品質石英砂的原料，90%還是來自國外，這方面我們還有很大的進步空間。
近年來，國家各部委對高純石英砂領域加大了投入，自然資源部、工信部等部門都投入了大量經費進行找礦及提純技術攻關，取得了非常顯著的效果，并且高純石英礦成為我國第174號礦種，表明國家對高純石英的高度重視，將來必定會突破國外的卡脖子難題。
（中國粉體網編輯整理/平安）
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