中國粉體網訊  高純石英是石英玻璃、硅材料及相關產業發展的物質基礎，廣泛用于電子信息、光伏、光通信和電光源等行業。高純石英作為一種關鍵基礎材料和新材料，在國家經濟建設和安全等方面的地位和作用都十分重要。

高純石英坩堝料的特點

在我國實際生產中，高純石英砂通常按用途分為拉管料、打砣料和坩堝料三大類系列產品，并根據二氧化硅純度或13種痕量雜質元素總量等技術指標進一步分為不同等級。

其中，坩堝料是指用于制備石英坩堝的高純石英砂。石英坩堝是具有不同尺寸大小的圓堝狀石英玻璃制品，具有氣泡極少（內層）、二氧化硅純度極高和熔點高等優勢，用于直拉法拉制芯片和光伏產業必需的單晶硅棒。石英坩堝的壽命是其綜合品質的體現，其中，純度保證了坩堝不會形成太厚的析晶層，高溫強度保證了坩堝長時間運行不變形塌邊，透明層品質保證了拉晶過程的順暢、不斷線。而石英砂的純度、羥基含量、氣液包裹體及石英砂的粒度都等影響著石英坩堝的品質。由于單晶硅棒生長時間長、工藝條件苛刻，因此，其對坩堝料技術指標提出了極高要求，除要求氣液包裹體極少外，還要求二氧化硅純度≥99.998%（4N8），對其他雜質的分項指標也有嚴格的要求，即鋁為8×10^-6～15×10^-6，鈦≤2×10^-6，其他雜質均＜1×10^-6。

高純石英坩堝料：供應緊俏

在直拉法拉制單晶硅棒的生產過程中，以4N8高純石英砂為原料制備的石英坩堝是必不可少且一次性使用的耗材，對單晶硅棒的產量、質量、成本和生產安全都有重要影響。石英坩堝直接與硅液接觸，若其生產過程中未能有效控制雜質、氣泡，易影響拉晶質量，甚至導致拉晶失敗、投料報廢，由于單晶硅片對純度要求高、且單次拉晶成本較高，因此對石英坩堝在純度、氣泡表現、品質穩定性方面具有較高的要求。

近年來，芯片和光伏等行業的高速發展和國家重大需求，帶動了4N8高純石英產品的旺盛需求，4N8高純石英產品供應緊俏，價格也一度走高。目前，為了降低生產成本，我國用于生產單晶硅棒的石英坩堝通常采用三層結構，其中內層砂仍需高價從美國、挪威等國進口，而質量要求略低的中外層砂，其礦石原料也需要從印度等國進口解決，處于被處處掣肘的狀態。

而我國4N8高純石英被“卡脖子”，主要是卡在礦石原料，具體來說是卡在迄今為止還缺少能夠穩定滿足工業生產需要的國產高純石英優質原料（A級別礦）。其生產難點主要在于高純石英優質原料的找礦困難，同時，還難在必須根據原料中雜質的特點及其賦存狀態，以具有針對性的提純工藝技術、先進的生產裝備技術、可靠的質量檢測技術作保障。

2024年11月21-22日，由中國粉體網主辦的“2024（第八屆）全國石英大會暨展覽會”將在江蘇徐州召開，成都理工大學的汪靈教授將做《高純石英坩堝料特點與市場價值分析》，敬請期待！

參考來源：

汪靈等.純凈勝瑾瑜 貴若冠上珠——解讀高純石英

（中國粉體網編輯整理/初末）

注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！