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目前,制備高純石英砂的方法主要分為3大類:用含硅化合物(如SiCl4、CH3SiCl3和Na2SiO3等)化學(xué)合成;天然水晶粉磨加工;石英礦物深度提純?;瘜W(xué)合成法的原料成本高、能耗大、產(chǎn)量低、工藝復(fù)雜、設(shè)備要求高,且產(chǎn)品粒度太細(xì)極易團(tuán)聚,難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
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石英砂顆粒在熔體中的溶解速度是與溶解的二氧化硅從表面向熔體擴(kuò)散系數(shù)、砂礫表面二氧化硅與熔體中二氧化硅濃度差、交界層厚度及接觸面積等有關(guān)。在生產(chǎn)過(guò)程中,當(dāng)燒結(jié)物向透明液體轉(zhuǎn)化過(guò)程中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,并在工藝條件控制很好的情況下,玻璃液中已經(jīng)沒(méi)有未起反應(yīng)的配合料,普通石英砂廠家加工,但是玻璃液中還存在著大量的氣泡和條紋。
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高純石英砂加工要求是幾乎不含Al、Fe、B、Ca、Mg、K、Na等雜質(zhì)元素,總雜質(zhì)含量不超過(guò)0.005%,因此,高純石英砂選擇制備原料的時(shí)候就應(yīng)盡可能避免含包裹體雜質(zhì)和大量晶格缺陷的原料,并在后續(xù)工藝中不僅要分離出所有的伴生脈石,還要除盡晶格中及包裹體中的雜質(zhì)。
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