摘要：石英砂是一種非金屬礦物質(zhì)材料，是一種顆粒狀石英物質(zhì)。具有堅(jiān)硬、耐磨等化學(xué)性質(zhì)。石英砂是一種乳白色或透明狀物質(zhì)，其主要成分是二氧化硅。石英砂是一種重要工業(yè)礦物質(zhì)原料，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮著重要作用。海南是我國石英砂資源較豐富的地區(qū)，文章主要結(jié)合我國海南地區(qū)的石英砂資源和情況對(duì)高純石英砂的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)前景等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
引言
高純石英砂是現(xiàn)代石英玻璃和石英坩堝的主要原材料。同時(shí)，高純石英砂的產(chǎn)品在大規(guī)模的集成電路和超大規(guī)模的集成電路、太陽能電池、航天事業(yè)和軍事行業(yè)中均得到了廣泛應(yīng)用。海南省是我國石英砂資源較為豐富的地區(qū)，海南省的石英砂資源的應(yīng)用和發(fā)展對(duì)我國航天事業(yè)、軍事領(lǐng)域、集成電路等方面的未來發(fā)展具有十分重要的意義。文章針對(duì)海南省的石英砂資源和高純石英砂的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行分析和探究。
1、石英砂資源概況
石英砂資源是一種重要的工業(yè)礦物原材料，隨著石英砂加工技術(shù)的不斷發(fā)展，到目前為止，石英砂已經(jīng)廣泛應(yīng)用與石英玻璃、陶瓷、冶金、建筑、化工等工業(yè)中。
高純石英砂是指石英砂中的SiO2超過了99.5%，二氧化三鐵的含量低于0.001%的一種優(yōu)良石英砂。這種高純石英砂是由優(yōu)良的天然石英石經(jīng)過精心的挑選和精細(xì)化的打磨之后形成的，高純石英砂具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，晶體高純石英砂的結(jié)構(gòu)、形狀以及其晶體格的變化規(guī)律等使得高純石英砂具有耐高溫、高絕緣、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
2、我國的高純石英砂及其技術(shù)指標(biāo)
2.1 我國的石英砂資源狀況
海南省是我國石英礦產(chǎn)資源較為豐富的省份，其中以龍馬地區(qū)的石英砂資源較為豐富。海南省的石英砂資源多應(yīng)用于光伏工業(yè)當(dāng)中，是光伏工業(yè)中重要的石英砂礦產(chǎn)原料。海南省文昌市的龍馬石英砂礦是我國重要的高純石英砂礦區(qū)，該區(qū)的石英砂分布范圍廣達(dá)20平方千米，總儲(chǔ)量有3億多噸，占了我國石英砂資源總儲(chǔ)量的30%多。該區(qū)的石英砂礦產(chǎn)容易開采、石英砂的選擇也比較好選。同時(shí)，該地區(qū)的石英砂資源質(zhì)地優(yōu)良，儲(chǔ)量十分豐富。
2.2 高純石英砂的技術(shù)指標(biāo)
從石英砂的制作品的質(zhì)地要求來看，石英砂的質(zhì)地要求于該石英制品的具體工業(yè)用途具有直接的關(guān)系。把高純石英砂應(yīng)用到電子材料、石英坩堝等這種精細(xì)化和高性能的制品當(dāng)中，對(duì)于高純石英砂的選擇就比較嚴(yán)格，普遍采用的石英砂都是高純石英砂和超純石英砂，而石英砂中的其他雜質(zhì)成分要盡可能的低。應(yīng)用與電子材料和石英坩堝中的高純石英砂其SiO2的含量要達(dá)到99.99%。
3、高純石英砂的應(yīng)用領(lǐng)域
石英玻璃的主要原料之一就是高純石英砂，在石英玻璃當(dāng)中加入高純石英砂，使得石英玻璃的耐高溫性能可達(dá)到1200℃，與普通的石英玻璃相比，高出了800℃。這種石英玻璃的熱膨脹系數(shù)也比普通的石英玻璃小。從理論上來講，這種石英玻璃的熱膨脹系數(shù)可以達(dá)到零膨脹的程度。
現(xiàn)階段，高純石英砂的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，以高純石英砂為原料的石英玻璃的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括大規(guī)模的集成電路、電弧法石英坩堝、光通訊和電光源的石英玻璃等，石英玻璃的品種和石英玻璃的用途是密不可分的，不同的石英玻璃的品種決定了石英玻璃的用途。高純石英砂和石英玻璃的獨(dú)特性能決定了它的應(yīng)用范圍?，F(xiàn)階段，以高純石英砂為主要原料的石英玻璃已經(jīng)被廣泛應(yīng)用與半導(dǎo)體的技術(shù)、集成電路的制造、光纖通訊、激光技術(shù)、航天事業(yè)和軍事領(lǐng)域當(dāng)中。在民用方面，石英玻璃也廣泛應(yīng)用于家電照明、紫外線殺菌、紅外線加熱、化工合成等方面。
光伏產(chǎn)業(yè)是一種新興產(chǎn)業(yè)，是利用太陽能的方式進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)階段，隨著高純石英砂的廣泛應(yīng)用，高純石英砂也逐漸應(yīng)用到光伏產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，現(xiàn)已逐漸形成一條光伏產(chǎn)業(yè)鏈。在這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中，包括了高純多晶硅原材料的生產(chǎn)、太陽能電池的生產(chǎn)、高純石英砂的提純等。
4、高純石英砂的市場(chǎng)需求
盡管我國的石英砂資源十分豐富，在石英玻璃的生產(chǎn)方面需要大量的高純石英砂原料，然后由于我國高純石英原料的開采和提取技術(shù)十分有限。我國石英玻璃制造中所需要的大量的高純石英原料都依賴國外進(jìn)口，使得我國的石英行業(yè)的生命線控制在國外人手里。我國的石英玻璃工業(yè)的起步相對(duì)比較晚。石英玻璃的發(fā)展是在高新技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。不管是石英玻璃工業(yè)的需要還是我國電子信息產(chǎn)業(yè)、電光源產(chǎn)業(yè)等的不斷發(fā)展，都需要大量的高純石英砂。
5、高純石英砂的應(yīng)用前景
高純石英砂是電子工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料，在未來50年里，還不可能有其他材料能夠替代硅材料而成為電子及光伏產(chǎn)業(yè)的主要原料。太陽能具有可再生和環(huán)保等方面特點(diǎn)，這種優(yōu)勢(shì)讓包括我國在內(nèi)的許多國家將太陽能作為發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)。目前，歐美各國光伏產(chǎn)品需求較大，是我國光伏產(chǎn)品的主要目標(biāo)市場(chǎng)。
近年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，年均增長速度超過40%。在全球新能源利用和我國進(jìn)一步加大扶持力度的背景下，未來光伏產(chǎn)業(yè)增長空間將更加廣闊，高純石英砂作為光伏產(chǎn)業(yè)較為基礎(chǔ)且不可替代的原料，除對(duì)石英砂的提純技術(shù)要求越來越高外，其市場(chǎng)需求也必將越來越大。在未來的發(fā)展當(dāng)中，隨著我國高新技術(shù)水平的不斷提升，以及石英砂資源在電子信息行業(yè)、光電源行業(yè)、石英玻璃行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用范圍越來越廣。尤其是近幾年來，我國的太陽能電池產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展，這就使得石英玻璃的需求量也越來越高。我國的高純石英砂還具有廣闊的市場(chǎng)前景有待人們的進(jìn)一步挖掘。
6、結(jié)語
總而言之，高純石英砂的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，不僅僅局限于高科技的航天事業(yè)和軍事領(lǐng)域當(dāng)中，在民用方面，是許多工業(yè)當(dāng)中必不可少的原料之一。從航天事業(yè)、電子工業(yè)和軍事領(lǐng)域方面來講。我國高純石英砂就具有十分廣泛的應(yīng)用前景。把高純石英砂應(yīng)用到光伏產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，需要借鑒國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)改變光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式，提高我國高純石英砂在光伏產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用，從而加快促進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
