中国粉体网讯 高纯石英是石英玻璃、硅材料及相关产业发展的物质基础，广泛用于电子信息、光伏、光通信和电光源等行业。高纯石英作为一种关键基础材料和新材料，在国家经济建设和安全等方面的地位和作用都十分重要。
高纯石英坩埚料的特点
在我国实际生产中，高纯石英砂通常按用途分为拉管料、打砣料和坩埚料三大类系列产品，并根据二氧化硅纯度或13种痕量杂质元素总量等技术指标进一步分为不同等级。
其中，坩埚料是指用于制备石英坩埚的高纯石英砂。石英坩埚是具有不同尺寸大小的圆埚状石英玻璃制品，具有气泡极少（内层）、二氧化硅纯度极高和熔点高等优势，用于直拉法拉制芯片和光伏产业必需的单晶硅棒。石英坩埚的寿命是其综合品质的体现，其中，纯度保证了坩埚不会形成太厚的析晶层，高温强度保证了坩埚长时间运行不变形塌边，透明层品质保证了拉晶过程的顺畅、不断线。而石英砂的纯度、羟基含量、气液包裹体及石英砂的粒度都等影响着石英坩埚的品质。由于单晶硅棒生长时间长、工艺条件苛刻，因此，其对坩埚料技术指标提出了极高要求，除要求气液包裹体极少外，还要求二氧化硅纯度≥99.998%（4N8），对其他杂质的分项指标也有严格的要求，即铝为8×10-6～15×10-6，钛≤2×10-6，其他杂质均＜1×10-6。
高纯石英坩埚料：供应紧俏
在直拉法拉制单晶硅棒的生产过程中，以4N8高纯石英砂为原料制备的石英坩埚是必不可少且一次性使用的耗材，对单晶硅棒的产量、质量、成本和生产安全都有重要影响。石英坩埚直接与硅液接触，若其生产过程中未能有效控制杂质、气泡，易影响拉晶质量，甚至导致拉晶失败、投料报废，由于单晶硅片对纯度要求高、且单次拉晶成本较高，因此对石英坩埚在纯度、气泡表现、品质稳定性方面具有较高的要求。
近年来，芯片和光伏等行业的高速发展和国家重大需求，带动了4N8高纯石英产品的旺盛需求，4N8高纯石英产品供应紧俏，价格也一度走高。目前，为了降低生产成本，我国用于生产单晶硅棒的石英坩埚通常采用三层结构，其中内层砂仍需高价从美国、挪威等国进口，而质量要求略低的中外层砂，其矿石原料也需要从印度等国进口解决，处于被处处掣肘的状态。
而我国4N8高纯石英被“卡脖子”，主要是卡在矿石原料，具体来说是卡在迄今为止还缺少能够稳定满足工业生产需要的国产高纯石英优质原料（A级别矿）。其生产难点主要在于高纯石英优质原料的找矿困难，同时，还难在必须根据原料中杂质的特点及其赋存状态，以具有针对性的提纯工艺技术、先进的生产装备技术、可靠的质量检测技术作保障。
2024年11月21-22日，由中国粉体网主办的“2024（第八届）全国石英大会暨展览会”将在江苏徐州召开，成都理工大学的汪灵教授将做《高纯石英坩埚料特点与市场价值分析》，敬请期待！
参考来源：
汪灵等.纯净胜瑾瑜 贵若冠上珠——解读高纯石英
（中国粉体网编辑整理/初末）
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