1. Estado de aplicación del cuarzo de alta pureza
El cuarzo de alta pureza tiene excelentes propiedades físicas y químicas. Entre ellas se incluyen: resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, alta resistencia, alta transmitancia de luz y bajo coeficiente de expansión térmica. Se utiliza ampliamente en los campos de semiconductor, comunicación por fibra óptica, fuente fotovoltaica, óptica y electroluminiscente. Es un soporte importante y material irreemplazable para industrias estratégicas en fusión.
Existen dos tecnologías principales para la producción de cuarzo de alta pureza: la tecnología de procesamiento físico-químico y la de purificación y la de síntesis química. En la actualidad, debido a que los cristales naturales, que son la materia prima del cuarzo de alta pureza, se están agotando cada vez más y el mineral de cuarzo en bruto existente en vetas es principalmente de pequeña y mediana escala, difícil de procesar y purificar, la materia prima de cuarzo de alta pureza de China es escasa y depende en gran medida de las importaciones. En tales circunstancias, en los últimos años, muchas empresas han comenzado a centrarse en la producción de cuarzo de alta pureza mediante síntesis química.
2. Métodos de síntesis de cuarzo de alta pureza
◈ Gas fase método de síntesis
El método de síntesis en fase gaseosa se refiere a la hidrólisis por llama. Específicamente, utiliza silicio o cloruro de organosilicio como materia prima. Primero, se gasifica la materia prima, luego se mezcla con hidrógeno y oxígeno y se hidroliza a alta temperatura para formar SiO2 en forma de niebla. Finalmente, a través de la separación gas-sólido de enfriamiento, separación y desacidificación, se obtiene cuarzo de alta calidad. El cuarzo obtenido por este método es SiO2 en fase gaseosa, con un tamaño de partícula de menos de 100 nm. Tiene un aspecto esponjoso y poroso, una gran área de superficie específica, una alta pureza química y una buena dispersabilidad.
◈ Método de precipitación química
El método de precipitación química es uno de los métodos más utilizados para sintetizar polvo de cuarzo. Este método utiliza silicato de sodio con dióxido de carbono o solución ácida como materia prima, luego reaccionan bajo la acción de un surfactante y una temperatura de síntesis determinada, para obtener un precipitado de ácido metasilícico. Luego, mediante filtrado, lavado, secado y calcinación, finalmente se obtiene SiO2.
◈ Método sol-gel
El método sol-gel utiliza como materia prima una sal inorgánica o un alcóxido metálico (generalmente silicato de etilo). Para la hidrolización se añade alcohol como codisolvente y una solución ácida o alcalina como catalizador y, después de la policondensación, se forma un gel de SiO2. A continuación, se filtra el gel de SiO2 y, mediante el lavado, secado y calcinación del disolvente orgánico en el gel, se obtiene un polvo de SiO2.
◈ Método de hidrólisis en fase líquida de tetracloruro de silicio
Este método significa que SiCl4 sufre hidrólisis y policondensación cuando entra en contacto con agua pura, y luego a través del lavado, filtrado, secado, calcinación y tamizado del producto de reacción, para obtener polvo de SiO2.
3. Resumen
Los métodos anteriores son los principales para producir cuarzo sintético de alta pureza. Estos métodos pueden satisfacer las necesidades de cuarzo de alta pureza en diferentes campos y garantizar su rendimiento y estabilidad en diversas aplicaciones. En cierta medida, resuelven el problema de la escasez de suministro de cuarzo de alta pureza.
El cuarzo de alta pureza se utiliza principalmente en los campos de semiconductores, fotovoltaica, fibra óptica y óptica de precisión, etc. Estos campos tienen requisitos estrictos sobre la pureza y finura del cuarzo. Por lo tanto, es muy importante moler y clasificar el cuarzo antes de su aplicación práctica. El molino de bolas y el clasificador de aire producidos por Qingdao Epic pueden moler y clasificar cuarzo con buen rendimiento.
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