一种铝掺杂石英砂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种铝掺杂石英砂及其制备方法，制备方法包括以下步骤：分别对铝溶胶和硅源进行除杂处理，得到除杂处理后的铝溶胶和硅源；将除杂处理后的铝溶胶与水混合，然后加入除杂处理后的硅源、酸性催化剂后进行水解反应，得到掺铝硅溶胶；对所述掺铝硅溶胶进行第一升温处理，然后调节pH值至7.5～12，得到凝胶；其中，所述第一升温处理的温度大于所述水解反应的温度；对凝胶依次进行干燥处理、焙烧处理、第二升温处理后，得到铝掺杂石英砂；其中，所述第二升温处理的温度大于所述焙烧处理的温度，所述焙烧处理在含氧气氛下进行，所述第二升温处理在真空条件下进行。能够制得纯度高、耐高温性能表现优异的铝掺杂石英砂。耐高温性能表现优异的铝掺杂石英砂。耐高温性能表现优异的铝掺杂石英砂。

【技术实现步骤摘要】
一种铝掺杂石英砂及其制备方法


[0001]本专利技术属于石英砂改性
，具体涉及一种铝掺杂石英砂及其制备方法。

技术介绍

[0002]石英坩埚作为盛装熔融硅的容器，被广泛应用于半导体、光伏等领域。随着物联网、信息技术的发展，对石英坩埚的高纯度和高耐温耐久性出了更高的要求。高纯度石英砂(SiO2≥99.998％)是生产石英坩埚的关键原材料，高纯度石英砂的质量决定了石英坩埚的质量。然而，在高温熔融条件下，高纯度石英砂中的元素容易分离出来，重新以固态的形式存在，该过程被称作析晶。当石英坩埚内壁发生析晶时，会导致石英坩埚的机械强度下降，从而影响石英坩埚在高温条件下的稳定性。
[0003]现阶段，多通过在高纯度石英砂中掺入适量的铝元素以减缓析晶，从而提高石英坩埚的耐高温性能。例如专利文献CN109467306A、CN110820041A、CN110713343A、CN112299864A等，通过对高纯度石英砂进行后处理将铝元素掺入高纯度石英砂中。这种方法所掺入的铝元素只是简单附着于石英砂表面，会导致铝元素在石英砂中的分布不够均匀，进一步恶化石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝掺杂石英砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别对铝溶胶和硅源进行除杂处理，得到除杂处理后的铝溶胶和硅源；将除杂处理后的铝溶胶与水混合，然后加入除杂处理后的硅源、酸性催化剂后进行水解反应，得到掺铝硅溶胶；对所述掺铝硅溶胶进行第一升温处理，然后调节pH值至7.5～12，得到凝胶；其中，所述第一升温处理的温度大于所述水解反应的温度；对凝胶依次进行干燥处理、焙烧处理、第二升温处理后，得到铝掺杂石英砂；其中，所述第二升温处理的温度大于所述焙烧处理的温度，所述焙烧处理在含氧气氛下进行，所述第二升温处理在真空条件下进行。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述除杂处理选自离子交换法、萃取法、超滤法中的一种；和/或，所述第一升温处理的温度比所述水解反应的温度高10～30℃；和/或，所述第二升温处理的温度比所述焙烧处理的温度高300～600℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸性催化剂与水的质量比为(0.1～0.5)：1；和/或，所述硅源与水的摩尔比为1：(4～15)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应的温度为40～90℃；和/或，所述干燥处理的温度为100～300℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：南洋，佘豪豪，杨志国，骆彩萍，陈维平，贺鑫平，熊超，王煊，
申请(专利权)人：华陆工程科技有限责任公司，
类型：发明
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