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日前,天然资源部发布音讯,高纯石英矿正式成为我国第174号法定矿种。这块看似一般的“石头”,却是光伏发电板、5G光纤等现代科学技能产品的“隐形柱石”。而在这背面,天津大学化工学院的科研团队用数十年如一日的立异,将矿石中的“硅”元素炼成了支撑国家高科技产业的“黄金”。
高纯石英矿的“奇特”之处,在于它纯洁到极致的二氧化硅——纯度高达99.995%(相当于每10万个原子中只要5个杂质)。这种资料耐高温、绝缘性强,还能让光线“四通八达”,是制作光伏板高温炉管、光纤预制棒的中心质料。但是,全球90%的高端高纯石英砂曾长时间依靠美国等国的矿山,咱们国家科技产业一度面对“卡脖子”危险。
起色出现在河南东秦岭和新疆阿勒泰——我国科学家在这里发现了与美国矿床质量附近的高纯石英矿。但矿石的发现仅仅第一步,真实的应战在于如何将这些“石头”变成能用于高科技产品制作的“超纯资料”。
天津大学化工学院的科研团队是破解这一难题的要害力气。他们研制的“氯硅烷精馏提纯工艺”像一套精细的“分子筛”,将矿石中的杂质层层过滤,终究得到纯度极高的多晶硅。这项技能不只让产质量量到达世界顶尖水平,还经过“多塔差压耦合”技能大幅度下降能耗,完结了绿色制作。
此外,天津大学化工学院团队还发明晰“一体化反响精馏技能”,将传统需求多道工序的硅烷制备进程浓缩到一个反响塔中完结。这种“一步到位”的工艺让我国硅烷产值占到全球90%以上,成为颗粒硅出产的“技能心脏”。颗粒硅作为新一代光伏资料,出产所带来的本钱比传统工艺下降30%,为全球新能源开展注入了“我国动力”。
据介绍,这些打破让我国半导体级高纯石英砂的年产能有望打破5万吨,中低端产品逐渐完结自给自足。“曩昔需求进口的制作资料,现在经过咱们的技能能用本乡矿石、自主技能提炼;从前被外国企业独占的定价权,正在因我国自有立异技能的兴起而松动。”天津大学化工学院研制团队担任这个的人说,“一块‘石头’的价值,不只在于地下的储量,更在于试验室里的汗水和才智。”