【色母粒产业网】6月26日消息，随着全球天然水晶资源的不断减少，高纯合成石英的研发日益受到业界的关注。由于自然资源的有限性，合成石英被视为长期可持续发展的关键技术路径。目前，常见的合成方法包括气相合成法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法和四氯化硅水解法等。然而，这些方法合成的石英砂主要为非晶相，相较于天然石英，在使用寿命、硬度和耐温性能上存在明显差距。特别是在采用TEOS、TMOS有机硅醇盐水解方式时，高温熔融过程中残留的碳会生成CO2、CO等气体，导致石英制品出现气泡包覆体、羟基数量较多等技术瓶颈，限制了其广泛应用。
近日，中触媒新材料股份有限公司申请了一项名为“一种递次在线补给高纯二氧化硅结晶体合成方法”的专利，公开号为CN202410481244.X，该专利的申请日期为2024年4月。据色母粒产业网了解，这项发明采用了一种在线递次补给工艺方法，该方法以水玻璃为原料，通过高纯的非晶态二氧化硅溶液与促进剂在混合器中反应，形成前躯体，再在中高温、相对低压的条件下进行水热合成硅晶体。通过多次补给，能够控制硅晶体的生长方向和大小。
该发明的合成系统包括水热反应釜、补给系统和恒压系统。此外，该发明还涉及了一种递次在线补给高纯二氧化硅结晶体合成方法的工艺流程图和所制备的晶体二氧化硅的X射线衍射谱图及扫描电镜图。
值得一提的是，这项发明的工艺相对简单，不会引入新的杂质，且反应条件温和、安全性稳定、易于控制。更重要的是，所得到的高纯二氧化硅晶体与天然石英具有相同的晶格结构，为石英晶体型，粒径大于10微米，无需粉碎。这一技术突破有效解决了以有机硅醇盐为原料合成的石英非晶体中残留的碳所导致的气泡包覆体高、羟基高等问题。这不仅在一定程度上缓解了天然石英矿短缺的现状，还为工业规模量产提供了可能，具有显著的增益效果。
