中國粉體網(wǎng)訊  被日本信越、東曹,，德國賀利氏等跨國企業(yè)壟斷了近30年的“高純不透明石英玻璃”是怎么制備出來的,？

我查閱了近30年的文獻資料,，竟然查無所獲,。困惑之際，想到近期爆火的DeepSeek,，就試試問了問它,。如果不是它底下這一行小字提醒——“內(nèi)容由AI生成，請仔細甄別”,，我差點就相信它說的是真的了,。

首先，我問它：“請通過（1）相關(guān)標準,、（2）企業(yè)專利,、（3）文獻資料，簡要介紹高純不透明石英玻璃的制備方法,。

然后，我發(fā)現(xiàn)它回答的內(nèi)容中,，特別肯定,、特別明確地指出高純不透明石英玻璃的國家標準中有對原料即石英砂的純度有要求,，而且言之鑿鑿地告訴我具體的純度數(shù)值。

我繼續(xù)追問它這一數(shù)據(jù)的來源,，它仍然明確表示是來自國家標準GB/T 42800-2023《高純不透明石英玻璃》中,。然后,，我在全國標準信息公共平臺上瀏覽了該標準的全文。

瀏覽之后,，我發(fā)現(xiàn)該標準里面根本沒有提及高純不透明石英玻璃的原料是什么,，對于原料的純度的要求更是找不到。在該標準的“要求”里,，有對高純不透明石英玻璃的“規(guī)格尺寸、外觀質(zhì)量,、密度,、光譜透射比、熱穩(wěn)定性,、耐熱性,、導(dǎo)熱系數(shù),、雜質(zhì)元素含量,、孔徑及孔隙率”的規(guī)定，其中,，雜質(zhì)元素含量也是針對高純不透明石英玻璃的,，而不是針對原料的。

以半導(dǎo)體應(yīng)用為例,，該標準對半導(dǎo)體用高純不透明石英玻璃的雜質(zhì)元素總含量要求不大于20ppm（也不是DeepSeek提到的不大于10ppm）,，這里根本沒有提到原料的事情，更別提原料的純度要求了,。

此外,，當我問它高純不透明石英玻璃的制備方法時，它從企業(yè)專利技術(shù)方面,，特別提到了石英股份的黑色不透明石英玻璃專利,。然后，我追問它“石英股份的黑色不透明石英玻璃,，也屬于國家標準里的高純不透明石英玻璃嗎,？”

它的回答里,，除了繼續(xù)以虛構(gòu)的一個原料及其純度要求作為推理基礎(chǔ)之外，還在一個關(guān)鍵點上出現(xiàn)了自相矛盾,，它參考了上述國家標準的“性能指標”中的密度,、導(dǎo)熱系數(shù)、透光率等,，但是,，該國家標準的性能“要求”中，明確指出了,，高純不透明石英玻璃的外觀應(yīng)目視呈乳白色,，且不應(yīng)有雜質(zhì)點、色斑,。

這種黑色不透明石英玻璃,，按照上述國家標準怎么能算高純不透明石英玻璃呢？很顯然,，DeepSeek對這份標準文件的數(shù)據(jù)已經(jīng)“占有”,，但是它為什么會把黑色不透明石英玻璃劃歸為外觀應(yīng)為乳白色的高純不透明石英玻璃呢？在DeepSeek的“眼”里,，“外觀有所創(chuàng)新”的黑色石英玻璃就能突破國家標準的規(guī)定了嗎,？

本來，黑色和乳白色,，的確都可以視為不透明,。但是在我的問題以及在它的回答中，都已經(jīng)明確限定了要按照高純不透明石英玻璃最新的國家標準去判斷,。正是以國家標準為判斷依據(jù),，我發(fā)現(xiàn)了DeepSeek以上兩個明顯的問題。

此前,，一位網(wǎng)友在自媒體上稱,，他向DeepSeek提問某城市的路線規(guī)劃問題。DeepSeek解釋了一些原因,，列舉出一些城市規(guī)劃保護條例及數(shù)據(jù),，并摘取了一個“靜默區(qū)”的概念，讓回答看起來很有道理,、很深奧的樣子,。這位用戶查看了該保護條例后，發(fā)現(xiàn)全文竟然根本沒有“靜默區(qū)”這一說法,。他認為：“DeepSeek正在中文互聯(lián)網(wǎng)建造‘幻覺長城’,。”一些網(wǎng)友也表示,，DeepSeek由于表達能力和邏輯推理更出眾,，產(chǎn)生的幻覺問題更加讓人難以識別,。

當然，我們本文的目的不是要識別DeepSeek等一眾AI產(chǎn)生的幻覺,，而是要探尋高純不透明石英玻璃的制備方法,。

據(jù)日本東曹的官網(wǎng)顯示，其高純不透明石英玻璃系列產(chǎn)品是使用專有的氧氫火焰熔融工藝和在材料內(nèi)部產(chǎn)生均勻分散的小氣泡的方法,，將高純度二氧化硅粉末熔融而成,。由于其高純度和出色的紅外阻擋性能，該系列產(chǎn)品已成為半導(dǎo)體和太陽能制造設(shè)備（如RTP室和氧化,、擴散和 CVD 間歇爐）的首選隔熱材料,。

那到底是通過什么方法制備的該產(chǎn)品呢？除了日本東曹內(nèi)部的員工之外,，大概沒有人知道該技術(shù),。但是，無論是通過上述國家標準還是東曹的官網(wǎng)公示,，高純不透明石英玻璃的制備關(guān)鍵之處,，除了普通的高純石英玻璃工藝，最明顯的就是它內(nèi)部要有大量的,、均勻分散的,、微米級的氣泡。

高純（透明）石英玻璃的生產(chǎn)原本應(yīng)杜絕內(nèi)部氣泡的存在,。就像我們蒸雞蛋羹,，都喜歡沒有氣孔的、致密度高的蛋羹的外觀和口感,，其方法早已有之,，我們只需照著實踐完善即可。但是,，現(xiàn)在有人想吃的蛋羹,，要求里面含有大小一致、分布均勻的氣泡,，這怎么能做出來呢？

回顧國內(nèi)石英玻璃的發(fā)展歷史,，跟上面這個比喻有相似之處,。早期，受條件所限,，在做不出高純透明石英玻璃之前,，我們的科技人員先是做出了較低端的不透明石英玻璃，然后再逐漸攻關(guān),，做出來高純透明石英玻璃,。再后來,，我們發(fā)現(xiàn)日本、德國等企業(yè)的不透明石英玻璃竟然也能用在半導(dǎo)體高端制程中,。但是這種不透明石英玻璃已經(jīng)不是我們石英玻璃產(chǎn)業(yè)起步時生產(chǎn)的那種石英玻璃了,。

甚至，我們生產(chǎn)的高純不透明石英玻璃,，可能都模糊了石英玻璃的概念了,。

菲利華的工作人員在接受中國粉體網(wǎng)專訪時談到，他們生產(chǎn)的電熔不透明石英產(chǎn)品采用固相燒結(jié)法制備而成,，首先對高純石英玻璃制品破碎,、篩分、純化得到玻璃砂,；然后經(jīng)過特定的濕磨工藝制備一定粒徑分布的料漿,；再利用注漿工藝制成生坯，干燥后通過電阻爐燒結(jié),，顆粒間發(fā)生粘結(jié),、致密化，成為具有大量封閉孔的電熔不透明石英產(chǎn)品,。

看這工藝流程,，不正是陶瓷的工藝嗎？生產(chǎn)出的不是叫石英陶瓷（又叫熔融石英陶瓷,、石英玻璃陶瓷,、石英玻璃燒結(jié)體）嗎？對比東曹官網(wǎng)顯示的“將高純度二氧化硅粉末熔融而成”,，而菲利華這種“燒結(jié)而成”的產(chǎn)品顯然是有所不同了,。

通過對比《多孔石英陶瓷材料的制備與性能》（雷景軒等）一文，我發(fā)現(xiàn)多孔石英陶瓷的制備流程與上述不透明石英產(chǎn)品的流程極為相似,。它是將石英玻璃管破碎至一定尺寸,，放入氧化鋁的球磨罐中，采用氧化鋁球球磨,，得到石英陶瓷料漿,；然后將酚醛粉末與石英粉進行造粒，得到一定尺寸的造粒粉體,；再將造粒粉加入到料漿中,，球磨混合，并抽真空陳化混合,，將混合料漿澆注到石膏模中,，并加壓來制備多孔石英材料及部件；在空氣氣氛的燒結(jié)爐燒結(jié),，燒結(jié)溫度為1200~1250℃,。

不同的地方在于,，菲利華（在公布的專利中）通過調(diào)控石英砂的粒度能調(diào)節(jié)石英砂之間的孔隙的方式能有效調(diào)控成品中氣孔的平均直徑和豐度，從而有效控制成品的密度和遮光率,，使得成品具有較長的使用壽命和良好的熱阻斷性,。而在《多孔石英陶瓷材料》一文中，提到了將酚醛粉末與石英粉進行造粒,。

關(guān)于酚醛粉末,，我在東曹株式會社公開的一個專利中查到，它發(fā)明的一種不透明石英玻璃,，是將微細的非晶態(tài)二氧化硅粉和造孔劑混合后進行成型,，在規(guī)定的溫度下進行加熱，從而所含氣孔為閉孔,，氣孔的平均直徑為5～20μm,，氣孔的含有密度高，由此變?yōu)闊嶙钄嘈詢?yōu)異的不透明石英玻璃,。其中提到造孔劑的種類只要在非晶態(tài)二氧化硅的燒結(jié)溫度以下的溫度下熱分解,、氣化而消失就沒有特別限定，可以使用：石墨粉末,、無定形碳粉末,、酚醛樹脂粉末、丙烯酸類樹脂粉末,、聚苯乙烯粉末等,。

在東曹的上述名為《不透明石英玻璃和其制造方法》專利中也如菲利華一樣，將含有粉體成型工藝,、并燒結(jié)而成的材料產(chǎn)品稱之為石英玻璃而不是石英陶瓷,。這樣看來，不透明石英玻璃與多孔石英陶瓷有時是指相同的材料了,。

在菲利華公開的另一個不透明石英玻璃錠的專利中,，其工藝流程是在二氧化硅含量達到99.9%以上的石英砂中，摻入0.3～1.5%的液態(tài)聚硅氧烷與200～500ppm高純白炭黑,；然后采用焰熔法在爐膛中于1730～1850℃的氫氧焰下熔制成不透明石英玻璃錠,。這個流程中就沒有成型、燒結(jié)的工序了,。

綜上所述,，高純不透明石英玻璃的制備路線，大概分“粉體成型,、燒結(jié)而成”和“粉體熔融而成”兩條路線。

其原料可以使用將高純石英玻璃粉碎而成的粉體,，或者通過硅醇鹽的水解而制造的非晶態(tài)二氧化硅粉,、以及將四氯化硅用氧氫焰等進行水解而制作的非晶態(tài)二氧化硅粉等,；也可以是天然的高純石英砂。

內(nèi)部產(chǎn)生的大量均勻分散的微米級氣泡,，則需要造孔劑或者發(fā)泡劑,。造孔劑包括：石墨粉體、無定形碳粉體,、酚醛樹脂粉體,、丙烯酸類樹脂粉體、聚苯乙烯粉體等,；發(fā)泡劑包括：氮化硅,、硅橡膠、液態(tài)聚硅氧烷等,。造孔的方式可能還有：通過調(diào)整石英砂顆粒級配造孔,、通過在完全地致密化前中斷熱處理以部分地進行燒結(jié)。

被發(fā)達國家壟斷了近30年的一種新材料,，在全網(wǎng)都沒有國外具體的資料數(shù)據(jù),、在國內(nèi)專家都不了解詳情的條件下，人工智能DeepSeek還是在一本正經(jīng)地模仿人類胡謅,。

產(chǎn)生“幻覺”的根本,，也許正在于它不可能擁有人的謙卑。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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