一种高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5N级石英砂的方法技术

技术编号:40668666 阅读:33 留言:0更新日期:2024-03-18 19:04
本发明专利技术提供了一种高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5N级石英砂的方法,包括以下步骤:首先,在第一温度范围内对石英砂进行第一次焙烧处理,使石英砂的α‑石英充分向β‑石英转变,其次,在负压体系下且第二温度范围内对石英砂进行第二次焙烧处理,使β‑石英充分向α‑石英转变,再次,多次重复上述步骤,使石英砂晶体内部的晶格杂质充分向石英砂的表面富集,再次,对石英砂进行热压浸出处理,得到热压浸出产物,最后,将热压浸出产物经洗涤至中性、过滤和干燥,即得石英坩埚用5N级超纯石英砂;本制备方法提纯效果好、经济效益显著,适于在工业上推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高纯石英提纯检测领域,尤其涉及一种高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法。


技术介绍

1、石英(quartz),化学式为sio2,是一种重要的非金属矿物材料,普通石英砂常用于陶瓷、玻璃及玻璃制品等。而超纯石英砂(sio2含量≥99.999%)因具有优异的热性能、光学性能和电学性能等,被广泛用于半导体、光纤通信、航空航天、军工、电子技术等战略性新兴产业,随着半导体及光伏行业的飞速发展,超纯石英材料显得越来越重要。超纯石英砂对sio2含量要求高,同时杂质元素(如fe、al、k、na、li、ca等元素)也需要降低到非常低的水平。目前国产石英砂中杂质含量较高、包裹体较多,导致制备的石英坩埚往往不透明或含有气泡,极大的限制了半导体及光伏行业的可持续发展。

2、天然石英资源普遍存在伴生杂质矿物、气液固包裹体、晶格取代及填隙金属元素等杂质,尤其是晶格杂质元素难以通过常规选矿方法实现有效分离,是高纯石英砂领域的重大技术难题。

3、因此,亟需一种高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法以解决上述技术问题。

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【技术保护点】

1.一种高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5N级石英砂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5N级石英砂的方法,其特征在于,所述S10步骤中,所述第一温度范围为673~873℃。

3.根据权利要求2所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5N级石英砂的方法,其特征在于,所述S10步骤中,所述第一次焙烧处理的气体氛围为Cl2、HCl以及N2组成的混合气体;其中,Cl2、HCl以及N2的气体配比为1:3:4,所述混合气体的气体流速为600~800mL/min。

4.根据权利要求1所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚...

【技术特征摘要】

1.一种高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法,其特征在于,所述s10步骤中,所述第一温度范围为673~873℃。

3.根据权利要求2所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法,其特征在于,所述s10步骤中,所述第一次焙烧处理的气体氛围为cl2、hcl以及n2组成的混合气体;其中,cl2、hcl以及n2的气体配比为1:3:4,所述混合气体的气体流速为600~800ml/min。

4.根据权利要求1所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法,其特征在于,所述s10步骤中,采用管式焙烧炉对所述石英砂进行所述第一次焙烧处理,所述第一次焙烧处理的保温时间为1~3h。

5.根据权利要求4所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法,其特征在于,所述s10步骤中,所述管式焙烧炉的后端连接有尾气处理装置,所述尾气处理装置包括饱和naoh溶液。

6.根据权利要求1所述的高温振荡氯化焙烧制备石英坩埚用5n级石英砂的方法,其特征在于,所述s2...

【专利技术属性】
技术研发人员:李育彪田妍魏桢伦顾雲翔向丞睿
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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