普通石英常指α-石英,是屬於三方晶系的低溫石英,主要成分為SiO2。 地殼中SiO2的質量分數高達60%~65%,因此石英是一種非常重要的造岩礦物。 它在地殼中的分佈僅次於長石。 它是自然界中最常見的礦物質之一。 廣泛應用於玻璃、陶瓷、鑄造、建築、寶石裝飾等行業。
高純石英多用於新興產業,其國家標準為:白色顆粒,具有一定的透明度,無顏色; 石英砂的粒徑應在70-350μm範圍內,且該粒徑範圍內的累積質量分數應大於或等於90%,且粒徑的累積質量分數小於100μm 或大於300μm應小於1%; 二氧化矽含量應大於或等於99.99%,燒失量應小於或等於0.01%; 雜質元素含量應小於或等於25μg/g,鉀、鋰、鈉含量之和應小於2.5μg/g。 現階段使用的高純石英主要是通過加工提純天然水晶、石英砂岩、脈石英等而生產的。
高純石英應同時具備三個特徵:一是純度特徵,高純石英最突出的特徵是SiO2純度高,除SiO2外的任何其他成分均為有害雜質; 重要指標,範圍一般為40~150目,具體粒度應根據工業應用確定; 三是物相特徵,高純石英的物相就是晶相,它們都是石英單一礦物晶體,結晶度非常高。 目前,可用作高純石英原料的工業礦床類型主要有天然水晶、脈石英和花崗偉晶岩石英。
高純石英用途廣泛,產品種類繁多,主要應用於電光源、半導體工業、石英玻璃、光通訊、航空航天等行業。
半導體行業中的高純石英主要用於製備石英坩堝和作為晶圓加工的輔助材料:石英坩堝用於生長單晶矽,是半導體行業中不可缺少的容器。 對晶圓加工部分進行蝕刻、擴散、氧化和退火。 其他工藝中大量使用石英片、石英環、石英舟等高純石英輔助材料。 在不同工藝中,更高純度的石英可以有效防止芯片的二次污染; 在光伏行業中,由於高純度石英具有熱膨脹係數小、熱穩定性好、電性能好、耐腐蝕等優點,可用於光伏行業拉製大直徑單晶矽和多晶矽 作為太陽能電池材料; 在光學領域,高純石英可用於製造微型光學儀器或機械系統的透鏡、棱鏡、反射鏡等,還可用於製造高性能燈,如紫外線燈、汞燈等 、鹵素氙燈、高強度放電燈; 在光纖通信行業中,高純度石英光纖具有傳輸距離更遠、速度更快、信號丟失率更低、不受電磁信號影響等優點,可以更好更快地滿足信息發送和接收的需求。