中國粉體網(wǎng)訊 高純石英砂扮演著不可或缺卻常被忽視的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)原料角色。其純度、雜質(zhì)含量以及物理化學(xué)性質(zhì)，直接決定了終端產(chǎn)品的性能、良率與可靠性。由于光伏、半導(dǎo)體和光纖這三大行業(yè)各自的技術(shù)特點、工藝流程以及應(yīng)用場景截然不同，高純石英砂的品質(zhì)“天花板”正在被不同行業(yè)的技術(shù)需求反復(fù)重寫。
光伏用高純石英砂
高純石英砂是生產(chǎn)光伏石英坩堝的關(guān)鍵原料，而石英坩堝是生產(chǎn)單晶硅棒和多晶硅錠的核心設(shè)備。單晶硅棒和多晶硅錠是制造太陽能電池板的基礎(chǔ)材料，其質(zhì)量直接影響到太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率和使用壽命。因此，高純石英砂的純度和質(zhì)量，對于整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈的性能和成本控制具有決定性的影響。
由國檢集團、石英股份、中建材衢州金格蘭石英、歐晶科技、長飛石英、菲利華等單位起草的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 45823-2025《光伏單晶硅生長用石英坩堝高純內(nèi)層砂》中規(guī)定了光伏單晶硅生長用石英坩堝高純內(nèi)層砂的要求。
標(biāo)準(zhǔn)適用于光伏單晶硅生長用石英坩堝生產(chǎn)時內(nèi)層用高純石英砂的生產(chǎn)、檢驗、交付和驗收，包括以天然石英礦石或水晶等為原料，通過加工、提純等生產(chǎn)工藝制備的天然石英砂，以及高純含硅物質(zhì)為原料，采用物理、化學(xué)方法制備的合成石英砂，其中，石英砂二氧化硅含量(減量法)應(yīng)不小于99.99800%。
GB/T 45823-2025《光伏單晶硅生長用石英坩堝高純內(nèi)層砂》
雜質(zhì)元素含量
2025年5月，中國技術(shù)市場協(xié)會發(fā)布團體標(biāo)準(zhǔn)《光伏級高純石英砂》征求意見稿，意見稿由河南協(xié)鑫硅基新材料有限公司提出，天長硅基新材料有限公司、北京石晶光電科技股份有限公司、河南省億焰新材料有限公司等共同起草，文件規(guī)定了光伏級高純石英砂的技術(shù)要求、試驗方法等。
團體標(biāo)準(zhǔn)《光伏級高純石英砂》征求意見稿（2025年）
物理指標(biāo)
團體標(biāo)準(zhǔn)《光伏級高純石英砂》征求意見稿（2025年）
成分規(guī)定
由國家硅材料深加工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、東�？h產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所、中國建材檢驗認(rèn)證集團股份有限公司、連云港福東正佑照明電器有限公司、江蘇太平洋石英股份有限公司、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院起草的國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 32649-2016光伏用高純石英砂》規(guī)定了光伏用高純石英砂的技術(shù)要求，標(biāo)準(zhǔn)適用于光伏用高純石英砂，產(chǎn)品用于單晶硅、多晶硅光伏生產(chǎn)用的擴散管、承載器及電弧法坩堝等石英制品。
其中，光伏用高純石英砂的粒徑應(yīng)在70μm~350μm范圍內(nèi)，且在該粒徑范圍的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)大于或等于90%。粒徑小于100μm或大于300μm的累積質(zhì)量分?jǐn)?shù)均應(yīng)小于1%；光伏用高純石英砂中二氧化硅含量應(yīng)大于或等于99.99%,灼燒失量應(yīng)小于或等于0.01%；光伏用高純石英砂雜質(zhì)元素總含量應(yīng)小于或等于25g/g，其中鉀、鈉含量總和小于2.5g/g。
GB/T 32649-2016《光伏用高純石英砂》
各雜質(zhì)元素含量
半導(dǎo)體用高純石英砂
隨著芯片制程技術(shù)的不斷進(jìn)步，對原材料純度的要求也越來越高。電子級高純石英砂因其高純度、低雜質(zhì)含量等特性，成為制造高端芯片不可或缺的原材料。
在半導(dǎo)體行業(yè)中，高純石英主要用于制備石英坩堝和作為晶圓加工輔材。石英坩堝主要用于生長單晶硅,是半導(dǎo)體工業(yè)中不可或缺的容器；在晶圓加工的刻蝕、擴散、氧化、退火等工序中需要用到大量石英片、石英環(huán)、石英舟等高純石英輔材。
在半導(dǎo)體行業(yè)，石英坩堝對堿金屬和過渡金屬等雜質(zhì)含量有較高要求，堿金屬雜質(zhì)會影響石英坩堝的熱學(xué)特性，降低石英制品的耐溫性，使其熔點降低，高溫性能變差；過渡金屬雜質(zhì)會降低導(dǎo)電性，縮減半導(dǎo)體的使用壽命，雜質(zhì)含量高還會產(chǎn)生氣泡和色斑等缺陷，降低石英坩堝的透明度，嚴(yán)重時還會影響石英坩堝成型。
由廊坊赫爾勞斯太陽能光伏有限公司地方標(biāo)準(zhǔn)《DB 13/T 5631—2022電子專用材料單晶硅生長用石英坩堝生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定了電子專用材料單晶硅生長用石英坩堝原輔材料的標(biāo)準(zhǔn)。
DB 13/T 5631—2022《電子專用材料單晶硅生長用石英坩堝生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》
石英砂雜質(zhì)元素含量
由內(nèi)蒙古歐晶科技股份有限公司、江西中昱新材料科技有限公司、錦州佑鑫石英科技有限公司為主要起草單位編制的團體標(biāo)準(zhǔn)T/CEMIA 023—2021《半導(dǎo)體單晶硅生長用石英坩堝》中規(guī)定了半導(dǎo)體單晶硅生長用石英坩堝主要原輔材料的標(biāo)準(zhǔn)。
T/CEMIA 023—2021《半導(dǎo)體單晶硅生長用石英坩堝》
石英砂雜質(zhì)元素含量
由浙江美晶新材料股份有限公司、寧夏鑫晶新材料科技有限公司、遼寧拓邦鴻基半導(dǎo)體材料股份有限公司、江蘇泓順硅基半導(dǎo)體科技有限公司共同起草的T/QGCML 4167—2024《半導(dǎo)體石英坩堝生產(chǎn)用高純石英砂》團體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了半導(dǎo)體石英坩堝生產(chǎn)用高純石英砂的術(shù)語和定義、技術(shù)要求等，文件適用于半導(dǎo)體石英坩堝生產(chǎn)用高純石英砂。其中，高純石英砂中二氧化硅含量應(yīng)≥99.998％。
T/QGCML 4167—2024《半導(dǎo)體石英坩堝生產(chǎn)用高純石英砂》
粒度要求
T/QGCML 4167—2024《半導(dǎo)體石英坩堝生產(chǎn)用高純石英砂》
各雜質(zhì)元素含量
2025年5月，中國技術(shù)市場協(xié)會發(fā)布團體標(biāo)準(zhǔn)《電子級高純石英砂》征求意見稿，意見稿由酒泉恒瑞新石英材料有限公司提出，河南協(xié)鑫硅基新材料有限公司、天長硅基新材料有限公司等共同起草。意見稿規(guī)定了電子級高純石英砂的技術(shù)要求，指出粒度為0.075mm～0.25mm的顆粒，含量不應(yīng)小于95.0%。
團體標(biāo)準(zhǔn)《電子級高純石英砂》征求意見稿（2025年）
成分規(guī)定
光纖用高純石英砂
電子通信技術(shù)的發(fā)展對通信設(shè)備提出了更高的要求。與其他通信材料相比，石英光纖具有傳輸距離更遠(yuǎn)、速度更快、信號損耗率更低、不受電磁信號影響等優(yōu)點，可以更好、更快地滿足信息發(fā)送與接收需求。在預(yù)制棒制作階段，石英中的羥基會擴散到芯層內(nèi)，導(dǎo)致光纖衰減超標(biāo)；過渡金屬離子會導(dǎo)致微觀不均勻，增加光纖損耗，嚴(yán)重時會導(dǎo)致信號失真。因此必須對光纖制程用高純石英砂的性能進(jìn)行控制。
由中國建筑材料聯(lián)合會提出，久智光電、富通信息、國檢集團、中國建筑材料科學(xué)研究總院、中建材衢州金格蘭石英、菲利華融鑒共同起草的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 2832-2024《光纖制程用高純石英砂》中規(guī)定了光纖制程用高純石英砂的分級、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。文件適用于光纖主材、光纖輔材制程用高純石英砂，包括以天然石英礦為原料通過加工、提純等生產(chǎn)工藝制備的石英砂，以及以含硅化合物為原料、采用物理、化學(xué)方法制備的合成石英砂。
文件中指出，石英砂按雜質(zhì)元素含量分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。石英砂粒度分布以特定累計體積百分比下顆粒粒徑范圍表示。等離子體熔融法、氣煉熔融法、連熔法等石英制備工藝對石英砂粒度分布有不同要求。
JC/T 2832-2024《光纖制程用高純石英砂》
石英砂粒度分布
石英砂費雷特最長直徑與費雷特最短直徑之比不大于2:1的顆粒數(shù)量占比90%以上，石英砂各雜質(zhì)元素含量應(yīng)不超過規(guī)定。
JC/T 2832-2024《光纖制程用高純石英砂》
石英砂雜質(zhì)元素含量要求
參考來源：
武志超等.高純石英應(yīng)用及化學(xué)提純技術(shù)研究進(jìn)展
GB/T 45823-2025《光伏單晶硅生長用石英坩堝高純內(nèi)層砂》
團體標(biāo)準(zhǔn)《光伏級高純石英砂》征求意見稿
GB/T 32649-2016《光伏用高純石英砂》
DB 13/T 5631—2022《電子專用材料單晶硅生長用石英坩堝生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》
T/CEMIA 023—2021《半導(dǎo)體單晶硅生長用石英坩堝》
T/QGCML 4167—2024《半導(dǎo)體石英坩堝生產(chǎn)用高純石英砂》
團體標(biāo)準(zhǔn)《電子級高純石英砂》征求意見稿
JC/T 2832-2024《光纖制程用高純石英砂》
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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