中国粉体网讯 高纯石英材料制品作为光伏及半导体等领域不可或缺的基础性材料，其重要性不断凸显。2025年3月27日，由中国粉体网主办的2025第三届集成电路及光伏用高纯石英材料产业发展大会在江苏东海隆重召开，会议现场我们邀请到了湖北菲利华石英玻璃股份有限公司的产品业务经理朱梦瑶，就合成砂的制备应用及发展前景等问题进行了访谈交流。
中国粉体网：朱经理，首先请您介绍一下合成砂，它与其他石英砂有何不同？各自有何优缺点？
朱经理：合成砂，即以含硅化学品为原料经人工合成方法制备的高纯度石英砂。相较于天然石英砂，合成砂的主要优点在于技术路线上完全可以实现6N乃至7N级别的纯度，而且永远不会像天然石英砂一样受到矿源品质及储量的制约。合成砂目前面临的挑战主要在于批量生产时对洁净厂房的高要求和相对较高的成本。
天然石英砂，顾名思义，是从天然矿石中经过一系列提纯过程得到的石英砂。其优势在于现阶段的成本较低，出货量大，在某些应用场景中性能已足够使用。然而，天然石英砂的纯度通常较低，气液包裹体无法完全根除，这使得天然砂制得的石英制品中永远存在微气泡缺陷且杂质只能控制到5-10ppm级。
中国粉体网：合成石英砂的制备方法有哪些？目前最主流的工艺是什么？
朱经理：合成石英砂的制备主要分为两种方法，分别采用正硅酸乙酯和四氯化硅作为原料。目前，使用正硅酸乙酯的工艺是最主流的。该方法首先通过水解反应制备出二氧化硅凝胶，随后经过造粒（包括干燥、烧结、破碎和酸洗步骤），最终得到高纯度的合成石英砂。尽管造粒技术有多种，例如破碎法、冷冻干燥法、喷雾造粒法和等离子熔融造粒法等，但它们的共同目标是在确保原料保持在7N-8N级别高纯度的前提下，调整二氧化硅颗粒的尺寸，以获得符合特定粒径和性能要求的合成石英砂。
中国粉体网：光伏行业和半导体行业对高纯合成石英砂的性能要求有何不同？
朱经理：通过分析国内标准和实际应用需求，可以得出光伏行业与半导体行业对高纯合成砂的性能要求在杂质含量上有差异。
例如，在半导体领域，石英坩埚内层合成料的纯度要求达到0.4ppm以下；而光伏产业对石英坩埚内层料的纯度要求则相对宽松，仅需保证总杂质含量在20ppm以下，且碱金属元素（包括锂、钠、钾）的总和不超过2ppm。
在光伏产业中，天然砂的性能已经能够满足其需求。相比之下，合成砂的市场主要集中在半导体产业，这是因为半导体硅料对纯度的要求更为严苛。
中国粉体网：目前，我国合成砂的产业进展情况如何？
朱经理：近年来，我国大量石英材料和硅材料相关企业在合成砂技术、路线、工艺这些取得了进展，包括菲利华在内的企业能够提供纯度6N-6N5级别的合成砂产品。然而目前还没有国内厂家能够实现比肩日本三菱化学超高纯产品的量产供应能力。
中国粉体网：您认为，未来合成高纯砂能否成为天然砂的有力替代？它的发展前景是怎样的？
朱经理：合成高纯石英砂有望成为天然砂的有力替代品，特别是在高端应用领域。合成砂的最大优势除了比天然砂质量稳定，还可进行定量的某些元素的掺杂，随着技术的不断进步和成本的降低，尤其是在全球对高纯石英材料需求不断增长的背景下，合成砂将成为关键的基础材料之一。
（中国粉体网编辑整理/初末）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
