高纯度石英砂有哪些特殊要求

　　高纯度石英砂在化学成分、粒度分布、物理性质等方面有特殊要求，具体如下：

　　化学成分

　　二氧化硅（SiO?）纯度：

　　半导体行业：通常要求SiO?纯度达到99.998%（4N8）以上，甚至更高（如5N、6N）。

　　光伏行业：用于制造太阳能硅晶铸锭用石英陶瓷坩埚的石英砂，SiO?纯度也需达到99.998%以上。

　　光纤通信行业：生产光纤预制棒的石英砂，SiO?纯度同样要求高，以确保光纤的传输损耗低。

　　杂质含量：

　　金属杂质：如铁（Fe）、铝（Al）、钠（Na）、钾（K）、锂（Li）等金属离子的含量需控制在极低水平。例如，Fe?O?含量通常要求小于1ppm，Al?O?含量也要求极低。

　　过渡金属：如铜（Cu）、铬（Cr）、镍（Ni）等，要求小于0.05ppm，以避免成为电荷复合中心，降低少数载流子寿命。

　　放射性元素：如铀（U）、钍（Th）需小于0.01ppb，以防止其衰变产生的α粒子导致半导体器件发生软错误。

　　羟基（OH?）：含量需极低（小于5ppm），高温下羟基会形成气泡并影响高温粘度。

　　粒度分布

　　粒度范围根据具体用途而定，常用的目数有160目、200目和325目等。

　　在一些高端应用中，如半导体制造，可能需要更细的粒度，甚至达到数千目。

　　粒度分布需较为集中，且可以根据需要进行筛分和调整。

　　物理性质

　　气液包裹体：要求极少，因为其可能会影响石英制品的性能。例如，在石英坩埚应用中，气液包裹体会对拉晶过程产生不良影响。

　　比表面积：一般要求比表面积在一定范围内，以满足不同工艺的需求。例如，在某些催化或吸附应用中，合适的比表面积有助于提高反应效率或吸附能力。

　　透明度与气泡：对于用于光学等领域的超高纯石英砂，要求具有高透明度，且气泡数量少。

　　耐高温性与抗腐蚀性：必须能承受高温（如1600°C以上）且具有极高的抗等离子体侵蚀能力，以延长腔体部件寿命。

　　热稳定性：优异的抗热震性，能经受从高温到室温的急剧温度变化而不破裂。例如，某些应用要求能经受从1300°C高温到室温的急剧温度变化超过50次而不破裂。

　　外观与颜色

　　超高纯石英砂通常为白色或略带透明度的颗粒，无异色和肉眼可见的杂质。