一、概述

石英陶瓷是一種新型高純耐高溫石英材料, 它既保留了石英玻璃的諸多優點, 又可采用陶瓷的一系列生產工藝。它是以熔融石英或石英玻璃為原料, 經破碎、制漿、成坯、燒成、冷加工等一系列工序制備而成的產品。

熔融石英陶瓷于六十年代初最早由美國開發成功并于1963年投入批量生產。石英陶瓷具有導熱性低、膨脹系數小、熱穩定性好、點絕緣性好、耐化學腐蝕性好等優點，而且相比石英玻璃，具有更低的熱傳導率以及更高的抗析晶擴散性能。由于具有上述諸多優點, 因此自問世后石英陶瓷被廣泛應用于國防、能源、低壓鑄造、金屬冶金、鋼鐵、玻璃、化工、科研等領域。

二、生產工藝

石英陶瓷的生產工藝主要分為制模、制漿、制坯、干燥、燒結、冷加工等幾大步驟，目前主流的生產工藝按照制坯方式的不同分為注漿成型和注凝成型兩種：

1.注漿成型

通過將具有一定懸浮性的石英料漿注入石膏模（多孔模具）內，通過石膏模的毛細管力將料中的水分吸收，水分帶動細粉顆粒和粗顆粒做移動，吸附堆積成型。

優點：體積密度能達到較高水平，硬度高。

缺點：a.吸漿時細顆粒移動，容易形成分層面，密度不夠均勻；b.素坯強度低；c.尺寸不規整，有較大的偏差。

2.注凝成型

料漿注入不銹鋼模具中，通過水浴槽進行溫固化。該技術將傳統的注漿工藝結合有機物單體的聚合反應生成高分子網絡結構，利用有機單體聚合將陶瓷粉料懸浮體原位固化，之后經過干燥、排膠、燒結等工藝過程制備而成。

優點：a.坯體整體結構及密度均勻；b.坯體強度高；c.蓄熱能力好（熱導率低），保溫性能好。

缺點：體積密度低。

三、具體性能

石英陶瓷實驗室制品以及石英陶瓷工業冶煉坩堝是化工、醫藥、生物以及冶金等行業中用于粉末煅燒、冶煉、化學合成、分析、生物實驗的理想用品，具備如下優異性能：

a.高密度2.19g/cm3（一般的石英陶瓷產品1.9g/cm3)，更高的高溫強度，高溫使用時不會再次發生收縮，使用方便安全；

b.半透明，產品微觀結構具有非常均勻的超細小氣泡層，具有保溫和加熱均勻的性能；

c.熱穩定性，在1100℃開爐加熱15min，再投入涼水中，循環驟熱驟冷>10次以上無損壞；

d.內外表面火焰拋光，光亮，氣孔封閉（氣孔率很低<1%)使用時不沾料；

e.化學穩定性好，和大多數酸，金屬，金屬氧化物，化學氣體，不發生反應；

f.化學純度>99.9%

g.使用溫度高達1350℃，可在1400℃以上短期使用。

四、應用領域

石英陶瓷制品具有耐高溫，熱膨脹系數低，低熱傳導性、熱穩定性好、電絕緣性好、耐化學腐蝕等特性，因此被廣泛應用于國防、能源、低壓鑄造、金屬冶金、鋼鐵、玻璃、化工、科研等行業。

國防行業：整流罩、航天飛行器的隔熱材料、噴嘴等；

b.太陽能行業：多晶硅鑄錠用坩堝產品，擴散爐用傳輸輥；

c.玻璃行業：玻璃鋼化爐用的石英陶瓷輥；器皿玻璃熔窯成型料碗、料盆、勻料筒；浮法玻璃窯爐中的閘板磚、流槽；特種玻璃用的石英陶瓷坩堝；浮法玻璃窯爐中的蓋板磚、X邊磚、壓縫磚等；

d.實驗室：用于化學、冶煉、生物試驗等的各類耐高溫石英陶瓷器皿、石英陶瓷承裝容器；

e.低壓鑄造、鋼鐵冶金行業：連續鑄鋼的浸入式、水口磚、長型水口；替代傳統石墨碳套和陶瓷涂層輥的空心輥；黃金、鉑金、銅及稀有金屬的離心冶煉鑄造；鋁合金、鎂合金低壓鑄造用升液管；連鑄用側封板；銅等熔體輸送用管道、閥、泵的內襯；精密鑄造用石英陶瓷胎具或鑄型等等；

f.稀土和電池材料：煅燒熱處理用坩堝；

g.化工：熱化學蒸餾塔和反應塔等熱工設備上用管、溝槽、板、磚、坩堝、螺旋推進器等等，工業爐中的隔熱部件和熱處理輸送墊板，石英坩堝；

h.電工行業：氣體放電室用絕緣罩、大功率電阻爐加熱器的爐體、導流加熱器、電弧預熱器、滅弧罩，熱電絕緣器件，電加熱元件；

i.科研：晶體生長及科研項目用坩堝等，如砷化鎵晶體生長用石英坩堝。

南通路博石英材料股份有限公司供稿

附：供稿企業簡介

南通路博石英材料股份有限公司是致力于發展高新材料領域的高科技企業，于2015年6月獲得新三板掛牌許可，股票代碼832691。

路博石英產品主要為導體以及太陽能行業拉制單晶用高純度石英坩堝，工業冶煉用石英陶瓷坩堝，實驗室用石英陶瓷器皿以及其他各類石英玻璃和陶瓷產品。