不同純度的石英砂有什么區(qū)別
普通石英砂、精制石英砂、高純石英砂和熔融石英砂的核心區(qū)別主要體現(xiàn)在加工工藝、純度(SiO?含量)、雜質(zhì)水平、物理化學(xué)特性以及應(yīng)用場(chǎng)景上。以下是普通、精制、高純、熔融石英砂的核心區(qū)別分析:
1、加工工藝
普通石英砂:以天然石英礦石(如石英巖、石英砂巖)為原料,經(jīng)簡(jiǎn)單破碎、篩分、水洗后制成,無(wú)深度提純步驟。
精制石英砂:在普通石英砂基礎(chǔ)上增加深度提純步驟,如磁選(除鐵磁性雜質(zhì))、酸洗(鹽酸 / 硫酸浸洗除可溶性金屬氧化物)、浮選(除長(zhǎng)石等非金屬雜質(zhì)),再篩分分級(jí)。
高純石英砂:以高純度天然石英(如脈石英)為原料,經(jīng)多步深度提純:磁選 + 浮選 + 多次酸洗(氫氟酸等強(qiáng)腐蝕性酸)+ 高溫除氣,甚至采用化學(xué)氣相提純(針對(duì)超高端需求),去除微量雜質(zhì)。
熔融石英砂:以高純度石英砂(通常 SiO?≥99.9%)為原料,在 1700℃以上高溫熔融(突破石英的熔點(diǎn) 1650℃),冷卻后形成無(wú)定形(非結(jié)晶)玻璃體,再破碎、篩分制成。
2、純度(SiO?含量)
普通石英砂:較低,通常在 90%~95%。
精制石英砂:提升至 95%~99%。
高純石英砂:極高,通常在 99.9%~99.99%(甚至 99.999% 以上,稱為“超高純”)。
熔融石英砂:極高,通常 99.9%~99.99%。
3、雜質(zhì)水平
普通石英砂:較高,主要含 Fe?O?(0.02%~0.1%)、Al?O?(1%~3%)、CaO、MgO 等金屬氧化物及黏土雜質(zhì)。
精制石英砂:顯著降低,F(xiàn)e?O?可控制在 0.01% 以下,Al?O?降至 0.5%~1%。
高純石英砂:極低,F(xiàn)e?O?≤0.001%,Al?O?≤0.01%,其他金屬雜質(zhì)(如 Na、K、Li)可低至 ppm 級(jí)(10??)或 ppb 級(jí)(10??)。
熔融石英砂:與原料純度匹配,F(xiàn)e?O?≤0.001%,幾乎無(wú)氣泡或結(jié)晶雜質(zhì)。
4、物理化學(xué)特性
普通石英砂:顆粒呈結(jié)晶態(tài)(天然石英結(jié)構(gòu)),硬度高(莫氏硬度 7),但純度低、雜質(zhì)多,性能穩(wěn)定性一般。
精制石英砂:顆粒仍為結(jié)晶態(tài),純度和均勻性優(yōu)于普通石英砂,雜質(zhì)更少,性能穩(wěn)定性提升。
高純石英砂:結(jié)晶態(tài)結(jié)構(gòu),純度接近理論值,雜質(zhì)極少,化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),耐高溫(1000℃以下穩(wěn)定),電絕緣性優(yōu)異。
熔融石英砂:結(jié)構(gòu)特殊,無(wú)定形玻璃體,內(nèi)部無(wú)晶界;耐高溫,長(zhǎng)期使用溫度可達(dá) 1200℃以上(短期可耐 1500℃);熱穩(wěn)定性優(yōu)異,熱膨脹系數(shù)極低(僅為結(jié)晶石英的 1/10),抗熱震性強(qiáng)(驟冷驟熱不易碎裂);化學(xué)穩(wěn)定性好,除氫氟酸外,幾乎不與酸、堿反應(yīng),電絕緣性極佳。
5、典型應(yīng)用
普通石英砂:自來(lái)水、污水處理的過(guò)濾層;混凝土骨料、道路基層填充;噴砂除銹、鑄造用粗砂、陶瓷坯體粗料。
精制石英砂:平板玻璃、浮法玻璃原料;泳池水、工業(yè)循環(huán)水過(guò)濾;陶瓷釉料、精密鑄造的型砂;低檔次耐火磚原料。
高純石英砂:光伏玻璃、日用玻璃(如器皿玻璃);陶瓷釉料(提升光澤度)、電子封裝基礎(chǔ)材料;半導(dǎo)體晶圓拋光襯底(低純度會(huì)導(dǎo)致電路缺陷)、光伏石英坩堝(熔化硅料的容器)。
熔融石英砂:航天 / 軍工耐高溫儀器、高溫爐內(nèi)襯;石英玻璃制品(如光學(xué)窗口、石英管)、精密鑄造面層砂(提升鑄件精度);半導(dǎo)體封裝材料、光伏刻蝕設(shè)備部件、光纖預(yù)制棒原料。