石英玻璃具有一系列优良的物理化学性能，热膨胀系数极小，理论上可达到零膨胀。石英玻璃的透光性能良好，不仅能透过可见光，还能透过紫外线和红外线。石英玻璃的化学稳定性和电真空性能良好，是极好的耐酸材料，高温真空度可达1×10^-5。

　　正由于具备这些优良的特性，被誉为“玻璃”的石英玻璃才被广泛地应用于高新技术领域，如半导体技术、集成电路制造、光纤通讯、激光技术、航天技术以及国防军工部门。在民用领域，石英玻璃被广泛应用于家电、照明光源、紫外线杀菌、红外线加热、光固化、化工合成、钢铁工业 、玻璃窑炉和玻璃深加工工业、纺织、造纸、食品工业、热工以及电工材料等领域。

　　石英玻璃是以二氧化硅单一组织构成的特种工业技术玻璃，二氧化硅含量高达99.995﹪。并且，随着高新技术和信息产业的发展，更多领域使用的石英玻璃对于硅材料的要求越来越高。以DRAM为代表的集成电路基本上是每3年集成度要提高4倍。IC复杂度以及规模的提高，使得管心面积不断增大，因而需要大直径的硅片，这就对硅材料的纯度和几何精度特别是平整度要求越来越高。石英玻璃材料被普遍要求所含颗粒的尺寸也相应减小，一般遵守1/3法则，即采用颗粒与缺陷的尺寸大于1/3的石英玻璃都是有害的，对硅片的位错、电阻率、缺陷等也都提出更高要求。

　　趋向于越来越高集成度要求的现代工业，对石英坩埚、石英大管及其他石英玻璃制品的质量要求自然越来越高，经济发展对石英玻璃的需求也越来越大。相应地，对制造石英玻璃的石英砂原料的要求自然越来越高，需求量也越来越大。

　　研究解决石英砂的提纯和规模化开采，尤其是尽快突破用于制造高端石英玻璃产品的超纯精细石英砂的提取技术瓶颈，已经成为具有非同寻常意义的重大问题。

　　

　　国内对超纯石英砂的需求

　　伴随着国内电子工业、IT产业以及家电、电光源对于石英玻璃需求用量的不断增加，相应地对于超纯石英砂的需求量也在逐年增加。雨季石英玻璃的年增长率是30﹪左右，到2005年我国大陆石英玻璃器皿的销售额是4亿~5亿元人民币，而我国台湾2002年石英制品销售额是6亿~8亿元人民币，日本是15亿元人民币。

　　硅材料是大规模集成电路的基础材料，未来5年被认为是中国集成电路产业发展的机遇之年。据介绍，2005年集成电路市场的需求额是2000亿元，到2010年大约为4000亿元。

　　据预测，国内集成电路芯片2003年对超纯石英砂的需求量是1140吨，2004年上升到1560吨，2005年的需求量是2880吨，2006年将猛增到7200吨。硅单晶2003年对超纯石英砂的需求量是1386吨，2004年是1664吨，2005年是1940吨，2006年是4850吨。2003年电光源对较低纯度的超纯石英砂的需求量是1.3万吨，2004年是1.7万吨。

　　到2006年，我国对超纯石英砂的需求量至少在1.3万吨以上。由于研究开发不够，我国高纯精细石英砂长期依赖从美国进口。按照每进口1吨6万元人民币计算，需要花费约8亿元人民币即约1亿美元。金钱并不是最主要的。如果超纯石英砂的采矿和提纯技术不得以突破，将最终间接制约我国电子、通讯等许多重要行业的发展。

 

　　国际市场石英砂现状

　　从天然岩石矿物直接提取超纯石英砂是目前世界生产超纯石英砂的技术。俄罗斯、日本和德国等基本上可以实现自给自足，除了巴西出口未经加工的水晶原矿外，世界高纯石英砂出口市场基本上被美国尤尼明公司控制。

　　美国尤尼明公司代表着世界超纯石英砂生产的水平。尤尼明公司生产的IOTA-标准砂二氧化硅含量为99.9992﹪，杂质是8ppm（杂质含量单位），产品纯度高，性能稳定。二氧化硅的纯度目前正在由99.9992﹪向99.9994﹪的方向发展。

 

　　国产石英砂原料面临的窘境

　　目前我国石英玻璃采用的中低档高纯石英砂大部分是从水晶中制取的。水晶在我国的储量很有限，并且由于分布呈现不规则状态，价格昂贵，质地不均匀，有些矿物杂质和工艺过程中的混杂物质不可能除掉，导致由水晶中生产的超纯石英砂批量小，质量也不稳定。江苏连云港地区目前属于用水晶作原料制取超纯石英砂的国内水平，当地的水晶料的致命弱点是软化点低，就水晶矿物的纯度而言，单一的一块、几块、几十块，甚至几十吨，基本上可以达到世界先进水平，但是大量的工业花生产，就很难保证矿物组织的均匀性和内在品质的化学含量的一致性了。多年的努力说明，从水晶中制取高纯石英砂是行不通的。

　　由于目前我国生产石英玻璃的原料水晶粉和高纯石英砂的质量差，大口径石英管、高质量石英棒和石英锭以及光通信使用的石英玻璃仍需大量进口。

　　因为我国还没有解决从天然岩石矿物提取石英砂的工艺技术问题，还没有突破高纯度提纯技术瓶颈，所以一方面是高新技术对应着石英玻璃的需求量越来越大和需求条件越来越高，另一方面对应着的则是制造石英玻璃的硅质原料的开采和提纯技术面临着严重短腿的掣肘。这就是目前国产石英砂原料所面临的窘境。

 

　　我们的出路

　　正是因为美国公司长期以来一直垄断着我国超纯石英砂市场，超纯石英砂的价格也一涨再涨，2002年的价格是4.8万元人民币/吨，2003年是5.4万元/吨，2004年的价格是6万元/吨，杂质含量为8ppm的超纯精细石英砂的价格更是高达16万元/吨。

　　问题还不仅是高昂的成本付出，如果由于某些原因导致进口高纯石英砂的渠道被阻断，我国许多石英玻璃的制造将面临着无米下锅的局面，并直接影响一些重要行业和领域，由此导致对国民经济的影响是巨大的。

　　我们的出路在于：尽快解决从天然岩石矿物提取石英砂的工艺技术问题，突破高纯度提纯技术瓶颈。为解决这个具有战略意义的问题，我国石英砂行业迫切期待政府的强力扶持，通过政府和有关机构的有力协调，共同组织国内企业、科研机构等协同攻关。

　　尽快突破高纯精细石英砂的国产化问题，目前在国内是具备一些基本条件的。我有着丰富的石英天然岩石矿物资源，品位较好。一些企业和机构多年来在这个问题上已经持续地进行了不懈努力，并且有的公司如哈尔滨晶华硅材料制造有限公司生产的石英砂二氧化硅含量已经接近99.995﹪，接近美国IOTA-标准砂二氧化硅含量99.998﹪的水平。

　　另外，中国建筑玻璃与工业玻璃协会对于解决高纯精细石英砂的国产化问题也十分重视，并积极组织国内处于水平的企业和有关机构探讨联合攻关与开发。专家认为，用石英岩替代水晶生产超纯石英砂是我国石英行业实现赶超世界先进水平的途径，通过采用分离晶核内异类矿物及氢基的有关技术，解决原料纯度问题，同时解决二次污染问题。

　　我们呼吁有关政府机构对高纯精细石英砂的国产化问题给予高度重视，我们对尽快解决这个问题寄予希望，这也是国内石英行业期盼已久的夙愿。