韦德网站官方入口总院：“做中国第一石英人”

泉源：科技管理部 宣布时间：2015-06-18

2015年，，，，，中国修建质料科学研究总院乐成攻克光学匀称性2×10-6的大尺寸、高品质石英玻璃制备手艺，，，，，填补了海内空缺，，，，，标记着我国大尺寸石英玻璃光学匀称性乐成步入“2.0”时代，，，，，实现了我国重大工程及高新手艺领域要害质料国产化。。。。。。。这关于提高我国航天、航空、核手艺、半导体、光学测试等领域装备水平，，，，，有着主要的意义，，，，，同时也为我国大尺寸石英玻璃制备提供了全新、高效、低本钱制备手艺，，，，，推动了石英玻璃行业的前进。。。。。。。

“严谨、求实、团结、奋进”是韦德网站官方入口总院石英人切记心底的八个大字，，，，，从顾真安院士向导的老一辈科研职员，，，，，到现在王玉芬院长及她的科研团队，，，，，都承继“手艺立异、赶超国际”的理念，，，，，坚守“做中国第一石英人”的信心，，，，，怀揣“新常态”下的“石英梦”，，，，，推动我国石英玻璃行业手艺生长，，，，，知足高端领域对高品质石英玻璃的需求，，，，，突破外洋垄断，，，，，切实为提高我国高端装备水平打下坚实的质料基础。。。。。。。

石英玻璃——玻璃质料的“皇冠”

石英是自然界中大宗保存的矿藏之一，，，，，化学因素为SiO2，，，，，在差别温度条件下具有多种变体：低于573℃，，，，，称其为α石英，，，，，具有压电效应；；；；；；高于573℃，，，，，称其为β石英。。。。。。。其中纯净的、结晶完好的、透明的α石英又称之为水晶，，，，，是有牢靠晶形的晶体，，，，，自古以来备受人类痛爱，，，，，天下各国均将其列入宝石行列。。。。。。。

石英玻璃也是由简单的SiO2组成，，，，，但它是接纳石英粉熔融或化学反应天生的玻璃，，，，，具有“长程无序、短程有序”的特征，，，，，属非晶态，，，，，SiO2纯度可达99.9999%。。。。。。。

相比于通俗玻璃而言，，，，，石英玻璃具有越发优越的物理和化学性能，，，，，其作为主要质料被普遍应用于国民经济领域、国家重大专项工程和国防工业等领域的高端装备上。。。。。。。

太空航行器、空间相机中应用的石英玻璃窗口、镜头能够在宇宙射线粒子辐照下不爆发“色心”而变色，，，，，包管勘探、测绘的准确与有用性；；；；；；硅片扩散、氧化、沉积、退火处置惩罚历程中，，，，，支持架作为惟一与硅溶液直接接触的质料，，，，，对单晶硅的品质和制品率起着最要害的作用，，，，，高纯石英玻璃成为唯一可选用的质料，，，，，硅片酸洗历程中，，，，，石英玻璃花篮和石英玻璃洗濯槽可不被侵蚀，，，，，耐酸抗碱；；；；；；集成电路中扩散管的纯度、抗高温变形性能、几何尺寸和外观质量性能直接决议最终集成电路和器件的质量、本钱和生产效率，，，，，经由大宗的综合试验，，，，，只有石英玻璃知足所有要求；；；；；；光掩膜基板的微观内质决议刻线的准确性，，，，，高品质石英玻璃的紫外高透过率及内部极高的匀称性可包管事情精度与准度。。。。。。。

机械强度高、化学稳固性好、光谱透过宽、抗热攻击、耐高温变形、耐射线辐照和电绝缘等优良性能使石英玻璃当之无愧加冕玻璃质料的“皇冠”。。。。。。。

首创海内石英玻璃制造工艺

凭证接纳质料的差别，，，，，石英玻璃制造工艺主要分为两种：一是接纳电熔、气炼、连熔等要领将自然结晶石英粉在高温下熔融制得；；；；；；二是接纳化学质料合成法制得，，，，，即硅化合物在氢氧焰中爆发系列化学反应天生二氧化硅颗粒，，，，，群集在一起形成块状石英玻璃。。。。。。。

前者由于接纳自然石英粉做质料，，，，，生产出的石英玻璃纯度受到极大的局限，，，，，即便接纳外洋高纯石英粉作为质料，，，，，由于生产工艺的局限性，，，，，其制品的光谱特征、内质匀称性等也只能知足部分低端市场需求。。。。。。。

化学合成法制得的石英玻璃纯度高（99.9999%）、尺寸大（1m以上）、光学匀称性高、透过光谱规模宽、透过率高。。。。。。。�？？？？？？山幽傻闹柿嫌泄柰椤⑺穆然璧取！�。。。。。

韦德网站官方入口总院是海内最早从事石英玻璃研发的单位，，，，，电熔、气炼、连熔等要领均起源于此。。。。。。。

20世纪70年月，，，，，随着全球多晶硅太阳能电池工业的飞速生长，，，，，我国多晶硅生产厂家曾一度抵达20余家，，，，，厂家大多接纳古板西门子法，，，，，生产手艺水平低下，，，，，爆发的有毒有害副产品四氯化硅，，，，，是多晶硅产量的10倍之多，，，，，其时尚无较好的处置惩罚步伐。。。。。。。

1960年，，，，，顾真安向导团队在上海�？？？？？？沽耸褂没で墓ひ捣锨庾魑剂暇傩惺⒉Ａ喙厥忠盏难蟹⑹虑椋�，，相识到化工区的多晶硅副产品问题后，，，，，大胆地提出了循环制造的想法，，，，，巧妙地将多晶硅副产品四氯化硅与高品质石英玻璃的制造团结在一起。。。。。。。

无数个无眠的夜晚、多次的春节驻厂，，，，，老一辈科研职员的受苦攻坚，，，，，作育了日后的绚烂。。。。。。。1974年，，，，，韦德网站官方入口总院在海内首次开展了化学气相沉积合成石英玻璃的研究，，，，，生产出第一块合成石英玻璃。。。。。。。接纳四氯化硅为质料，，，，，经由提纯和净化，，，，，在氢气和氧气的作用下，，，，，爆发水解反应，，，，，天生SiO2。。。。。。。沿用自然石英粉熔融石英玻璃的操作方法，，，，，接纳“卧式”沉积要领，，，，，即横向沉积（见图1）。。。。。。。

图1 古板卧式化学气相沉积法

由于此法接纳敞口炉膛结构，，，，，炉内温度匀称性差、炉压受外界影响大、污染源多，，，，，造成沉积效率低且产品纯度低，，，，，难以制备凌驾Φ200mm的产品，，，，，且内部保存较大结构应力（>10nm/cm），，，，，光学匀称性较差（10-5），，，，，紫外光波段吸收大，，，，，无法知足更高使用要求。。。。。。。

2002年，，，，，顾真安向导王玉芬等人突破古板卧式CVD气相合成工艺，，，，，在海内首建设式CVD气相沉积工艺（见图2），，，，，使大尺寸、高匀称石英玻璃的制造成为可能。。。。。。。

图2 立式化学气相沉积法

此法将沉积偏向由横向变为竖直，，，，，使得长时间熔制大石英玻璃砣成为可能；；；；；；关闭式炉膛使炉膛内部的气流场不受外界气流影响，，，，，且阻止了因外部污染物的掉落降低石英玻璃的品质。。。。。。。2003年，，，，，在发明了立式化学气相沉积炉的基础上又开发出了立式沉积炉、沉积用燃烧器等成套装备。。。。。。。

2004年，，，，，接纳四氯化硅气相沉积合成的石英玻璃***尺寸可达Φ400mm，，，，，全口径内无气泡、无杂点，，，，，Φ350mm口径光学匀称性可达2×10-6，，，，，抵达俄罗斯同类产品水平，，，，，知足其时我国航天航空、核手艺等领域的应用需求。。。。。。。

立异效果知足市场需求

“十二五”时代，，，，，我国航天航行器、航空摄像机、卫星窗口透镜等对所用石英玻璃质料提出了更大尺寸、更高光学匀称性、更长耐宇宙射线辐照寿命等更为苛刻的要求；；；；；；随着我国第6代～第8.5代TFT-LCD的快速生长与推进，，，，，对TFT-LCD用光罩合成石英玻璃基板质料的尺寸、微观缺陷控制手艺等提出了更高要求；；；；；；激光光路大口径石英玻璃基板反射镜的规格尺寸要求一直增大，，，，，由820mm×320mm向970mm×370mm、1400mm×400mm等偏向生长，，，，，且需求量逐年增添。。。。。。。随着各行业、各领域的一直前进，，，，，要求高品质石英玻璃朝着“更大、更匀称、更细腻”的偏向生长，，，，，掌握制备要害手艺，，，，，形成工业化，，，，，解决我国各领域对高品质石英玻璃的急需成为当务之急。。。。。。。

2008年，，，，，作为韦德网站官方入口院石英领域新一代的接棒人，，，，，王玉芬向导新一代科研职员突破了大尺寸、立式双灯合成石英玻璃沉积工艺手艺，，，，，制备出Φ500mm、重量120kg的高质量石英玻璃砣，，，，，乐成研制出Φ500mm×50mm大口径合成石英玻璃大板，，，，，光学匀称性抵达4.8×10-6。。。。。。。

2012年，，，，，为扩大生产规模，，，，，进一步提高研发实力，，，，，王玉芬等又在浙江衢州搭建了高水平的石英玻璃研发平台，，，，，建设了年产5吨石英玻璃、20块大尺寸高品质石英玻璃的中试线，，，，，为熔制大尺寸、高品质石英玻璃砣提供条件，，，，，为石英玻璃生产手艺带来质的奔腾。。。。。。。

在此基础上，，，，，韦德网站官方入口总院取得了多项立异性效果，，，，，成为海内唯一可稳固小批量生产大尺寸（>Φ600mm）、高匀称（光学匀称性3～5×10-6）、高透过率（T350-800nm，，，，，10mm>92%）石英玻璃的研发单位。。。。。。。今年他们又乐成研制光学匀称性2×10-6的大尺寸、高品质石英玻璃制备手艺，，，，，填补了海内空缺，，，，，标记着我国大尺寸石英玻璃光学匀称性乐成步入“2.0”时代，，，，，为提高我国航天、航空、核手艺、半导体、光学测试等领域装备水平，，，，，做出了主要孝顺。。。。。。。

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