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陈健博士:高纯石英砂制备不易,工艺与检测技术是关键
2021年06月18日 发布 分类:行业要闻 点击量:162
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石英,化学式SiO2,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。其中,高纯石英砂是由天然石英矿物经过一系列的物理和化学提纯技术生产的粒度集中分布在0.1-0.45mm的高纯非金属矿物原料,具有高的附加值。因具有高纯度,耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质,被广泛应用于光伏、电子信息、光通讯和电光源等高新技术产业。

不过,虽然石英是地球上最丰富的矿物之一,但要制备高纯石英砂并不是一件简单的事。由于生产原料的特殊性和技术保密等原因,目前全球能批量化生产高纯石英砂的企业屈指可数,主要原因有几点:一是由于高纯石英原料稀缺,只有为数不多的矿床能够为高纯石英的加工提供原材料;二是高纯石英对加工工艺及设备要求高,包括对原料产出地的地质条件的研究、矿石开采程序、原料评价与选择技术、制备工艺以及检测与质量控制等;三是高纯石英砂对生产环境的要求严苛,环保投入要求高。

综合来看,目前国内在高纯石英砂的生产上与国外还存在较大的差距,主要体现在杂质元素含量,生产质量稳定性,气液包裹体和羟基含量的控制这几个方面。为了维持生产产品质量的稳定性,除了一流的工艺外,大量的检测工作也是必要的——除了对最终产品的质量进行评估外,中间检测也相当关键。具体高纯石英砂的生产与检测都有哪些要点,在7月09-11日于广东东莞举办的“2021年全国二氧化硅材料技术创新与高端应用交流会”上你都可以找到答案!届时,来自中科院合肥物质科学研究院的陈健博士将发表题为《高纯石英砂的制备与检测技术》的报告,不仅会分享高纯石英砂的制备工艺,还将重点介绍高纯石英砂生产过程中的质量控制方法,内容包括原料选择、加工工艺、加工装备和质量检测技术,以及最新的技术开发进展等,感兴趣的话就不要错过了!

关于报告人

陈健,博士、中国科学院合肥物质科学研究院研究员。1995年获中国科学院金属研究所博士学位,,先后在多家科研机构和公司从事科研工作,1995-96年韩国机械研究院,客座研究员,1996-98年中南大学粉末冶金研究所副研究员,1998-2000年美国肯塔基大学博士后,2000-02年美国SECAT公司材料工程师,2002-05年加拿大Dalhousie大学博士后,2005-07年,加拿大国防研发部材料室研发科学家,2007-2011年,加拿大6N Silicon公司研发科学家。2011年到中国科学院合肥物质科学研究院担任研究员。成功地开发出了多项技术和产品,例如发明的冶金法太阳能级硅料生产技术已经实现大规模工业生产。另外还发表论文100余篇,并获得多项专利。

近来,陈健博士在石英砂的提纯研究中,发现了一个新型低成本绿色捕收剂聚醚胺(PEA),该捕收剂对环境友好,而且可以在零度到室温均呈现为液态,能够方便地溶于水,克服了传统的捕收剂难溶于水,对浮选温度敏感的问题,采用浮选方法来将石英砂进行纯度分级的原理,成功地将天然石英砂分级成为不同纯度的几组,其中的高纯组的纯度要显著高于原矿的纯度,为石英砂纯度的提高找到了一个新的途径,在工业上具有良好的应用前景;此外还利用提出的新型石英砂提纯理论,从国产花岗岩中成功地分离出了具有与美国尤尼明石英砂相似的微观结构,纯度达到4N7,羟基含量低的高纯石英砂,为突破我国高纯石英砂领域“卡脖子”技术难题带来了曙光。

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