主題：氯硅烷精餾提純工藝點(diǎn)“石”成“金”


2025年05月22日 08:03 來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào)
　　記者日前從天津大學(xué)獲悉，該?；W(xué)院科研團(tuán)隊(duì)將礦石中的硅元素，煉成了純度極高的多晶硅。該研究有望進(jìn)一步為提煉高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的“黃金”——高純石英提供支撐。

　　前段時(shí)間，自然資源部宣布將高純石英礦正式列為我國(guó)第174號(hào)法定礦種。高純石英礦純度達(dá)99.995%，相當(dāng)于每10萬(wàn)個(gè)原子中只有5個(gè)雜質(zhì)。該材料耐高溫、絕緣性強(qiáng)，還能讓光線(xiàn)“暢通無(wú)阻”，是制造光伏板高溫爐管、光纖預(yù)制棒的核心原料。然而，全球90%的高端高純石英砂曾長(zhǎng)期依賴(lài)美國(guó)等國(guó)的礦山。

　　我國(guó)科學(xué)家在河南東秦嶺和新疆阿勒泰發(fā)現(xiàn)了與美國(guó)礦床品質(zhì)相近的高純石英礦。但礦石的發(fā)現(xiàn)只是第一步，真正的挑戰(zhàn)在于如何將這些石頭變成能用于制造高科技產(chǎn)品的超純材料。

　　為此，天津大學(xué)化工學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)了氯硅烷精餾提純工藝。該技術(shù)可將礦石中的雜質(zhì)層層過(guò)濾，最終得到純度極高的多晶硅。這項(xiàng)工藝不僅使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際頂尖水平，還通過(guò)“多塔差壓耦合”技術(shù)大幅降低生產(chǎn)能耗，實(shí)現(xiàn)綠色制造。

　　值得一提的是，團(tuán)隊(duì)發(fā)明的一體化反應(yīng)精餾技術(shù)將傳統(tǒng)需要多道工序的硅烷制備過(guò)程濃縮到一個(gè)反應(yīng)塔中完成。這種“一步到位”的工藝可使我國(guó)硅烷產(chǎn)量提升至全球90%以上。

　　上述成果有望使我國(guó)半導(dǎo)體級(jí)高純石英砂的年產(chǎn)能突破5萬(wàn)噸，中低端產(chǎn)品逐步實(shí)現(xiàn)自給自足?！斑^(guò)去需要進(jìn)口的制造材料，如今能夠通過(guò)我們的技術(shù)，用本土礦石進(jìn)行提煉；曾經(jīng)被外國(guó)企業(yè)壟斷的定價(jià)權(quán)，正在因中國(guó)的技術(shù)創(chuàng)新而松動(dòng)?！碧旖虼髮W(xué)化工學(xué)院研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說(shuō)，“一塊‘石頭’的價(jià)值，不僅在于地下的儲(chǔ)量，更在于實(shí)驗(yàn)室里的汗水和智慧。”

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