石英玻璃是由二氧化硅单一组分构成的特种工业技术玻璃。高纯不透明石英玻璃是石英玻璃分类中的一个重要产品，是以石英砂、发泡剂、白炭黑等为原料按一定比例混合，加热成型，总杂质含量不大于30 μg/g的不透明石英玻璃，其除在纯度、热学、耐化学侵蚀等方面具有普通石英玻璃突出的优异性能外，还具有独特的隔热性能。这主要源于其内部均匀分散大量微米级气泡，能增加热辐射线在材料内部的散射，有效阻止热损失，工业上常作为半导体、光伏等制造设备中反应腔的隔热材料，通过降低反应腔向外的热损失以节省成本，并且可以延长加热部件的寿命。

 高纯不透明石英玻璃局部电镜图    电镜测量孔径

     20世纪90年代，日本信越、东曹，德国贺利氏等跨国企业已生产高纯不透明石英玻璃，并在之后长达二十多年一直处于垄断地位。近几年，国内石英玻璃生产企业通过技术攻关，掌握了生产工艺，产品质量稳步提升，已达国外产品水平。随着美国的技术封锁和国家一系列利好政策的出台，我国半导体、光通信、太阳能光伏等产业以及航空航天业快速发展，高纯不透明石英玻璃作为不可或缺的辅助材料，需求量及产量也将大幅提升。

     2023年我国发布GB/T 42800-2023《高纯不透明石英玻璃》标准，对产品密度、光谱透射比、热稳定性、耐热性、导热系数、杂质元素含量、最大孔径、孔径标准偏差、孔隙率及孔隙率标准偏差等项目进行了规范。

     高纯不透明石英玻璃无论是应用于光伏还是半导体等工业领域，都要求高纯度，相对而言半导体行业对材料纯度的要求比光伏更加严苛。

     半导体材料和器件在制备过程中用时较长，而且都需要高温，而这些工艺过程又都是在石英玻璃仪器和器皿中完成的，如果石英玻璃杂质含量超标，会扩散至半导体材料和器件，这就不可避免地给半导体材料和器件带来污染。

     半导体级高纯不透明石英玻璃要求杂质元素铝(Al)、铁 (Fe)、钙(Ca)、镁 (Mg)、钛(Ti)、铜(Cu)、钴(Co)、镍(Ni)、锰 (Mn)、锂 (Li)、钠 (Na)、钾 (K)、硼(B)、钡(Ba)、铬(Cr)、锆(Zr)16种总量不超过20微克/克。光伏级高纯不透明石英玻璃16种杂质元素总量不超过30微克/克。

     石英玻璃制备根据热源和工艺的不同可以将其细分为电熔法、气炼法、等离子体熔制法等。其中，电熔法出品率高且经济，是国内最为普遍的工艺方法，电熔法的成品率除了取决于工艺，更大程度上跟原材料有关。

高纯不透明石英玻璃制备流程：

1）对石英玻璃破碎筛分获得石英砂细粒；

2）向球磨机中加入石英砂细粒和去离子水进行湿磨获得浆料；

3）去除浆料中的磨球，向浆料中加入乳酸，旋转均化至无明显沉降；

4）将浆料注入模具中，脱水后脱模获得多孔的生坯；

5）对生坯静置后，恒温干燥；

6）对干燥的生坯烧结获得成品。