高純石英砂一般是指SiO2含量高于99.99%的石英粉體，是石英玻璃和石英坩堝的主要原料。其高端產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用在大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、光纖、太陽能電池、激光、航天、軍事等行業(yè)中。

　　由于這些行業(yè)關(guān)系到國家的長遠(yuǎn)發(fā)展，是一個國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要條件，因此高純石英砂的戰(zhàn)略地位非常重要，其高端產(chǎn)品的制備技術(shù)被美國、德國等國壟斷，并限技術(shù)和出口。

　　目前我國石英砂的提純和規(guī)?；_采依然處于艱難的探索階段。高純石英砂具有獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，特別是其內(nèi)在晶體結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及獨(dú)特的光學(xué)特性。

　　石英砂制品的質(zhì)量要求，一般來說和其實(shí)際工業(yè)用途直接相關(guān)。若用于電子材料、石英坩堝等精細(xì)、高性能材料，則對原料質(zhì)量要求嚴(yán)格，需要高純和超純石英砂，雜質(zhì)總含量要低。具體地說，石英砂的質(zhì)量要求主要體現(xiàn)在化學(xué)成分和粒度組成等方面:①外觀為白色、無可見機(jī)械雜質(zhì)；②純度要求:二氧化硅的含量大于99.99%；③根據(jù)不同行業(yè)的要求，可加工成不同規(guī)格型號的系列產(chǎn)品，滿足用戶要求。

　　高純石英砂的應(yīng)用

　　高純石英砂還是石英玻璃的主要原料。石英玻璃被人們稱為“玻璃網(wǎng)”，因?yàn)樗哂幸幌盗袃?yōu)良的物理化學(xué)性能，如耐溫性高達(dá)1100~1200℃，比普通玻璃高800℃；是透明的耐火材料；熱膨脹系數(shù)小，僅為5.5×10-7/℃，相當(dāng)于普通玻璃的1/20，理論上可以到零膨脹；具有透光性能，紫外線、可見光、紅外線等都可以良好地透過；具有良好的電絕緣性，20℃時電阻率為1018Ω/cm，絕緣強(qiáng)度為250kV/cm，真空度可達(dá)10-6Pa；化學(xué)穩(wěn)定性好，除氫氟酸外，不溶于其他任何酸。石英玻璃屬脆性材料，耐壓強(qiáng)度很好，但抗張強(qiáng)度要小一些，石英玻璃不耐氫氟酸，高溫條件下(1000℃以上)會轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞ⅲ@是它的兩個缺點(diǎn)。

　　石英玻璃的主要產(chǎn)品包括:大規(guī)模集成電路用高純耐高溫石英玻璃管、電弧法石英坩堝(太陽能級和半導(dǎo)體級)、光通訊用石英玻璃、電光源用石英玻璃。石英玻璃的品種和用途是密切相關(guān)的，用戶可根據(jù)石英玻璃的特性及要求制造不同的石英玻璃。

　　國內(nèi)高純石英砂的研發(fā)現(xiàn)狀

　　我國從20世紀(jì)80年代末開始研究石英玻璃的普通石英原料，已經(jīng)取得一定進(jìn)展，所研究產(chǎn)品能夠達(dá)到二、三、四級水晶的水平，但是只適合于中、低檔石英玻璃，高純、低羥基石英原料的技術(shù)難關(guān)還未完全攻克。工業(yè)生產(chǎn)的石英玻璃原料純度不能達(dá)到高純石英砂玻璃原料的要求，高品質(zhì)石英玻璃原料基本以進(jìn)口為主，制約了我國石英砂玻璃行業(yè)的發(fā)展，這已引起國內(nèi)石英玻璃及原料生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)科研單位的關(guān)注。

　　我國是石英儲量豐富的國家之一，目前開采利用石英礦比較好的地區(qū)有江蘇東海、安徽鳳陽、湖北紅安、江西修水、內(nèi)蒙烏海等地，這些地區(qū)石英礦儲量大、品位高、易開采，但由于國內(nèi)石英砂相關(guān)加工利用技術(shù)落后，開采的大多數(shù)石英礦只是用作經(jīng)濟(jì)附加值低的低端石英制品，如硅微粉、玻璃、耐火材料、硅鐵、碳化硅、熔融石英等。

　　其實(shí)我國能用于生產(chǎn)高純石英砂的礦源很多，但是由于加工處理手段落后以及缺少石英玻璃原料礦相關(guān)的礦物學(xué)及地質(zhì)成因等地球科學(xué)方面的基礎(chǔ)研究，產(chǎn)品不能達(dá)到高純石英原料的要求。目前我國石英玻璃采用的中低檔高純石英砂大部分是從水晶中制取的。水晶在我國的儲量有限，價格昂貴，質(zhì)地不均勻，有些礦物雜質(zhì)和工藝過程中的混雜物質(zhì)不可能除掉，導(dǎo)致由水晶中生產(chǎn)的超純石英砂批量小，質(zhì)量也不穩(wěn)定。

　　高純石英砂未來發(fā)展趨勢

　　隨著優(yōu)質(zhì)水晶資源的枯竭，解決我國高端石英砂自給能力不足的問題主要集中在地質(zhì)找礦、工藝礦物學(xué)和礦物加工等技術(shù)的提高上。首先要尋找晶體較純、類質(zhì)同相置換和氣液包裹體少的礦石，其次要綜合采用現(xiàn)代先進(jìn)的物理與化學(xué)選礦提純技術(shù)與裝備研發(fā)高 效、穩(wěn)定的高純石英選礦提純技術(shù)。高純石英原料砂已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性產(chǎn)品。

　　努力尋求我國高純石英砂礦提純技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高端次(高純和超高純)石英砂的自給是我國石英玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展所迫切需要的，對于我國相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重要意義。