中國(guó)粉體網(wǎng)訊 眾所周知,，高純石英砂是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不可替代的礦物原料，具有耐高溫,、 熱膨脹系數(shù)小,、高度絕緣、耐腐蝕,、壓電諧振效應(yīng)以及獨(dú)特的光學(xué)特性,，其SiO2含量一般高于99.99%，被廣泛應(yīng)用于集成電路,、醫(yī)學(xué),、航天航空、光通訊,、激光,、光伏等行業(yè)。
國(guó)內(nèi)石英砂制備行業(yè)雖然用進(jìn)口石英硅礦生產(chǎn)打錠和拉管用高純石英砂及光伏產(chǎn)業(yè)用石英坩堝外層用砂等取得長(zhǎng)足進(jìn)展,，形勢(shì)喜人,，但由于進(jìn)口硅礦質(zhì)量不一，尤其是氣液包裹體含量偏高,，比如安哥拉石英硅礦氣液包裹體雜質(zhì)含量大難以根本剔除,，雖其主含量SiO2高，現(xiàn)卻受到應(yīng)用上的歧視,。
據(jù)侯清麟教授研究研究發(fā)現(xiàn)：國(guó)內(nèi)用進(jìn)口礦精制的高純石英砂氣液包裹體雜質(zhì)含量在200~350ppm,，即使是進(jìn)口高純石英砂的氣液包裹體雜質(zhì)含量仍在100ppm左右。氣液包裹體是高純石英砂主要的雜質(zhì)來(lái)源之一,，而這些雜質(zhì)是制約高純石英產(chǎn)品制備與應(yīng)用的關(guān)鍵性因素,。那么如何去除氣液包裹體成為迫在眉睫的問(wèn)題。
據(jù)了解,，到目前為止,，氣液包裹體去除的方法主要有：酸堿差異腐蝕法(行業(yè)通用）、熱或冷爆裂法(行業(yè)通用),、氯化脫氣法（日本）,、微波法等。
微波法是利用微波選擇性加熱的特點(diǎn)剔除硅石礦中氣液包裹體的方法,。微波是一種交變電磁波,，具有獨(dú)特的選擇性加熱、可以使高介電常數(shù)物質(zhì)在幾分鐘內(nèi)加熱到較高的溫度,，因而微波對(duì)去除介電常數(shù)有較大差異的雜質(zhì)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),。
SiO2 的介電常數(shù)為 3~5 F/m，氣液包裹體主要成分是 H2O,、CH4與 C2H6 等,，H2O 的介電常數(shù)最高可達(dá) 88 F/m,，CH4與 C2H6 的介電常數(shù)分別為 31 F/m 和 38 F/m,，氣液包裹體中其余小分子的介電常數(shù)也較高,。故當(dāng)微波穿過(guò)石英砂時(shí)，SiO2 基本不吸波,，但氣液包裹體中的小分子受熱,，其熵焓值提高，分子之間產(chǎn)生劇烈碰撞摩擦,，氣液包裹體的空間一定,，從而使其內(nèi)部壓力不斷上升，達(dá)到一定的壓強(qiáng)后砂粒壁內(nèi)外產(chǎn)生強(qiáng)大的壓強(qiáng)差,，形成較大的剪切應(yīng)力促使砂粒壁炸裂,，氣液包裹體從裂紋中逸出，從而達(dá)到剔除氣液包裹體的目的,。
侯清麟教授是全國(guó)乃至全世界用微波技術(shù)去除氣液包裹體的第一人,，其團(tuán)隊(duì)在微波輻射法方面做了多年研究，且取得很好的效果,。早在今年5月粉體網(wǎng)舉辦的會(huì)議對(duì)話欄目上,，侯清麟教授表示，關(guān)于微波技術(shù)應(yīng)用存在的誤區(qū),，擬在下次粉體網(wǎng)平臺(tái)上演講,，將原原本本進(jìn)行闡述。
2024年8月9日,，中國(guó)粉體網(wǎng)將在江蘇鹽城大豐天沐酒店舉辦“2024（第二屆）全國(guó)集成電路及光伏用高純石英材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)”,，屆時(shí)，來(lái)自湖南工業(yè)大學(xué)的侯清麟教授將作《大功率微波剔除石英砂氣液包裹體工程化研究》報(bào)告,，詳細(xì)講述微波技術(shù)剔除石英砂氣液包裹體,。
專家介紹
侯清麟，男,，1955年2月生,，湖南安仁人，博士,，二級(jí)教授,，中國(guó)注冊(cè)化工師，教授級(jí)高工,。本科華南工學(xué)院（77級(jí)）,；中南大學(xué)碩士、博士,；美國(guó)巴爾的摩大學(xué)MBA,、MPA結(jié)業(yè)。現(xiàn)任湘潭大學(xué)博士,、湖南工業(yè)大學(xué)博士和碩士研究生導(dǎo)師,，湖南工業(yè)大學(xué)特聘教授,，享受國(guó)務(wù)院特殊津貼專家。曾任衡山縣副縣長(zhǎng),，湖南株洲化工廠處長(zhǎng),、主任、石英玻璃廠(株洲327廠）廠長(zhǎng),、湖南株洲化工集團(tuán)研究院院長(zhǎng),、董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理，湖南工業(yè)大學(xué)黨委書記,。曾獲兩屆湖南省優(yōu)秀企業(yè)家稱號(hào),，兩項(xiàng)全國(guó)管理成果二等獎(jiǎng)。
2006年來(lái)高校后主要從事石英硅礦制備高純石英砂研究,，近十年擁有國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目4項(xiàng),，省部級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目5項(xiàng)，累計(jì)科研經(jīng)費(fèi)600余萬(wàn)元,，在美國(guó)英國(guó)等Top刊物及中南大學(xué)學(xué)報(bào),、功能材料、硅酸鹽等雜志發(fā)表Sci,、Ei等論文30余篇,，擁有國(guó)家發(fā)明專利13項(xiàng)。
業(yè)余還是中國(guó),、湖南省書法家協(xié)會(huì)會(huì)員（曾在北京,、廣東東莞和長(zhǎng)沙舉辦個(gè)人書法展）、省作家協(xié)會(huì)會(huì)員,，發(fā)表文學(xué)作品近200萬(wàn)字,，出版專著9部。
參考來(lái)源：
【1】侯清麟,，光伏用高純石英砂的制備新工藝應(yīng)用研究.
【2】侯清麟,，新技術(shù)制備高純石英砂應(yīng)用研究.
【3】氣液包裹體如何剔除？工業(yè)微波完全可靠——訪湖南工業(yè)大學(xué)侯清麟教授
【4】侯清麟,，剔除硅石礦中氣液包裹體方法的研究.
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）
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