【原创】生活因石英而美好!从通信到生活起居...


来源:中国粉体网   黑金

[导读]  从日常的厨房石英石台面、玻璃、电脑、手表、陶瓷、橡胶、涂料等到高端的半导体、光纤、光伏、航空航天等,石英凭借优异性能,飞速发展,在日常生活、工业生产中占据了举足轻重的地位。

中国粉体网讯  石英是造岩矿物之一,也是地球表面分布最广的矿物之一,它的用途相当广泛。从石器时代一直到现代文明社会,石英都发挥了巨大的作用。


在20世纪,石英引发了一场计时革命。当时瑞士的腕表技术掌控着近一个世纪以来的统治地位。直到1969年,日本发明第一款石英手表——精工35SQAstron,采用以电池为动力的石英晶体谐振器,彻底撼动了瑞士手表的江湖地位。




其实远在石器时代,人们用石英来制作石斧、石箭等简单的生产工具,以猎取食物和抗击敌人。



来源:国家和田玉经检验中心


如今,你看到下图的一切都与石英息息相关。




石英是一种物理性质和化学性质十分稳定的材料,具有耐高温、耐腐蚀、透光性好、绝缘性好,及特殊的压电性等,已应用到生活及工业的方方面面。


玻璃行业


SiO2是玻璃中的主要成分。日常生活中随处可见的门窗玻璃、玻璃酒杯、玻璃花瓶、玻璃饰品等都添加了石英。


建材行业


普通石英砂粉和精制石英砂粉可用于制造人造石英板材,用于厨房等各种台面,还可用于瓷砖胶、干砂浆、水泥标准砂、足球场铺设砂等。


石英粉用于水泥显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能,具有保水、防止离析、泌水的作用。


铸造、研磨行业


铸造行业使用石英砂产品市场占有率40%左右,铸造砂在铸造生产中用来配制型砂和芯砂,铸造石英砂分为树脂砂铸造、水玻璃砂铸造、消失模铸造等。


橡胶


石英粉具有无毒、无味、无污染、耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能,广泛应用于硅橡胶手套、密封圈、鞋材等用品中。


油漆


深色的多种油漆中用石英粉替代沉淀硫酸钡和滑石粉等体质颜料,不仅能起到填料的作用,而且能提高油漆细度,耐水性和防锈防腐性能,同时降低原料成本,具有较好的经济效益。


电子工业


无缺陷的水晶单晶具有压电性能,可用于制造谐振器、滤波器,并广泛用于自动武器、电子显微镜、计时仪、电子计算机、人造地球卫星等科学技术的导航、遥控、遥测和电子电讯设备等方面。


陶瓷行业


石英对陶瓷坯体在常温下加热中都有重要的影响。在烧成前,石英在坯料中对泥料的可塑性起调剂作用,并能在干燥时降低收缩,缩短干燥时间和防止坯体变形;在烧成时,由于石英的加热膨胀适当地抵消了坯料烧成收缩;而且当玻璃质大量出现时,石英又成为陶瓷器的骨架,可以防止坯体在烧成时发生弯曲变形等缺陷。此外石英还能增加坯体结合能力、机械强度以及透明度。石英用于陶瓷釉能增加釉子的机械强度,提高釉面硬度,使瓷晶耐磨,而化学稳定性也好,不受酸的侵蚀影响,同时还能能使釉面透明光亮。


除此之外,作为一种具有战略性意义的非金属矿产,高性能的石英更是电子信息、半导体、光学光源、光伏能源、航空航天等领域不可或缺的材料,在国家重大工程等高科技产业具有关键的作用。


光纤领域


高纯石英砂制备得到的高性能石英玻璃制品,是通信工业用光导纤维及附属光电元件生产的基本原料,用来生产单模和多模光纤预制棒、石英套管。


光伏领域


晶体硅材料(包括单晶硅和多晶硅)是用于生产太阳能电池的光伏产业中最常见的材料。石英制品广泛应用于太阳能光伏行业,主要产品石英坩埚,是用于提炼单/多晶硅过程中的消耗品。此外在太阳能电池片的生产过程中,各类石英玻璃材料及制品也是其主要的工艺耗材,如扩散炉管、法兰等。


半导体领域


超净工作室晶片的加工、石英坩埚是高纯石英制品在半导体产业的应用,半导体行业要求使用纯度很高的石英砂。石英坩埚用来生长单晶硅,熔融后的石英有较高的热稳定性和纯度,是半导体工业所用石英制品的原材料。用于半导体芯片光刻环节中的光掩膜版的主要基板材料,晶圆生产中的硅片扩散、氧化、刻蚀等均需要消耗大量的石英片、石英环、石英法兰、石英舟、石英清洗槽等高纯石英制品。


高端装备制造领域


石英玻璃具备良好的光学性能,从紫外区到红外区均有优良的光透性和耐热性,在特种光源领域具有重要作用。高精度显微光学仪器,高清晰度、高透光率的光学透镜,准分子激光光学装置,投影仪、耐高温石英灯管等的生产制备中都是以高纯石英为基础性原料。


军工和航空领域


石英纤维是一种高性能无机纤维,制备原料为高纯石英或天然的石英晶体。它保持了固体石英的部分性能和特点,是一种良好的耐高温材料,并可作为先进复合材料的增强体。同时石英纤维的纯度很高(≥99.9%),这使得其具备一些良好的特性,如抗烧蚀性强、耐温性好、导热率低,且其化学稳定性高,介电性能也较为优良,在军事、国防、航空、航天等工业中具有重要用途。其可用于制作透波增强材料,包括机载雷达罩、导弹雷达罩、干扰电磁发射窗口等,也可以被使用制造火箭的喷火口、航天热防护装置等。


此外,石英玻璃具有高光谱透射,不会因辐射线损伤,因此也是用于宇宙飞船、风洞窗和分光光度计光学系统的理想玻璃,在我国神舟及天宫航天器、先进战机雷达罩、高铁安全玻璃等领域中均发挥了重要作用。


2021年6月17日,神舟十二号载人飞船发射圆满成功。这是中国载人航天史上由中国人书写的又一壮举。而与三位宇航员一起奔赴太空的,就有高端石英材料材料——耐辐照石英玻璃,“嫦娥”“北斗”“神舟”都用到了它!从日常的厨房石英石台面、玻璃、电脑、手表、陶瓷、橡胶、涂料等到高端的半导体、光纤、光伏、航空航天等,石英凭借优异性能,飞速发展,在日常生活、工业生产中占据了举足轻重的地位。未来,随着技术的进步,市场需求高涨,石英将更为人熟知,塑造我们更美好的生活。


参考资料:

石钰等.高纯石英砂的制备及应用研究进展

王帅强.石英简介

澳洲矿业.大有作为的石英砂

科普|石英能干什么


(中国粉体网编辑整理/黑金)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除!

推荐2

作者:黑金

总阅读量:5480684

相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻