石英陶瓷
　　石英陶瓷是指以石英玻璃或熔融石英為原料,經(jīng)破碎、佑鑫石英成型、燒成等一系列制作工藝形成的制品。
　　相比較石英玻璃，石英陶瓷可以視作是石英玻璃的全面“升級(jí)品”。
　　石英陶瓷的性能特點(diǎn)
　　熱膨脹系數(shù)非常小，具有較好的體積穩(wěn)定性以及熱震穩(wěn)定性
　　良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐玻璃液侵蝕性好
　　石英陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)低
　　石英陶瓷的抗彎強(qiáng)度隨溫度的升高而增加
　　石英陶瓷比較適合制造大件制品
　　石英陶瓷電阻大、電性質(zhì)好
　　石英陶瓷成型工藝
　　石英陶瓷成型工藝有注漿成型、注射成型、壓濾成型、注凝成型等。
　　石英陶瓷坩堝
　　石英坩堝是熔融石英陶瓷的一種。佑鑫石英石英陶瓷坩堝全稱為高純?nèi)廴谑⑻沾邵釄澹ǘ趸韬俊?9.9％），是以高純?nèi)廴谑樵献龀傻奶沾少|(zhì)坩堝。一般情況下，它的形狀主要有方形和圓筒形。其中，方形的高純石英坩堝用在多晶硅鑄錠環(huán)節(jié)，充當(dāng)多晶硅化料和長(zhǎng)晶的容器；圓形的高純石英坩堝則用在單晶硅中拉單晶的環(huán)節(jié)。
　　太陽能光伏產(chǎn)業(yè)
　　太陽能電池的主要分類
　　太陽能電池作為一種清潔能源受到世界范圍內(nèi)的廣泛重視。其中多晶硅太陽能電池具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換效率，性能價(jià)格比最高，目前，鑄造多晶硅太陽能電池已經(jīng)成為最主要的光伏材料，國(guó)際市場(chǎng)上的光伏電池幾乎都是采用高純多晶硅材料制成的。
　　而坩堝是多晶硅熔煉鑄錠過程中裝載多晶硅的容器，是多晶硅鑄錠生產(chǎn)過程中消耗量最大的配套品，是不可替代的關(guān)鍵材料。
　　多晶硅鑄錠的生產(chǎn)流程圖
　　多晶硅鑄錠熔煉過程中對(duì)裝載多晶硅的容器的要求極其的苛刻，要求同時(shí)達(dá)到以下幾個(gè)條件：
　　1.能在1500℃的高溫條件下一次性持續(xù)工作40小時(shí)以上；
　　2.坩堝的主要成分與多晶硅材料類似；
　　3.較好的熱震穩(wěn)定性、較小的熱膨脹系數(shù)，抗高溫變形的能力好、較高的體積密度和抗彎強(qiáng)度等物理性能；
　　4.對(duì)坩堝的純度、強(qiáng)度、尺寸精度都有十分嚴(yán)格的要求。
　　目前，石英陶瓷憑借其優(yōu)良的特性已被太陽能用硅生產(chǎn)行業(yè)和領(lǐng)域所認(rèn)可。佑鑫石英太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)帶動(dòng)了多晶硅鑄錠的發(fā)展，從而對(duì)石英陶瓷坩堝的需求也是與日俱增。
　　DNVGL最新發(fā)布報(bào)告稱：中國(guó)正在引領(lǐng)世界風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電的增長(zhǎng)，到2034年，太陽能光伏發(fā)電將超過煤炭作為主要的發(fā)電供給，到2050年將覆蓋該地區(qū)52％的電力需求。來自于國(guó)家能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)53.06GW，再次刷新歷史記錄。截至2017年12月底，全國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到130.25GW。而太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將為石英陶瓷坩堝提供廣闊的市場(chǎng)前景。
　　石英陶瓷坩堝原料
　　石英陶瓷坩堝的材料基體為石英。石英坩堝的原材料大體分兩種：
　　一種是以天然石英為原料的石英砂，其雜質(zhì)總量一般均在40ppm以下。石英坩堝用原料要求純度高、一致性好，粒度分布均勻。有害成分高時(shí)會(huì)影響坩堝的熔制，影響其耐溫性，還會(huì)出現(xiàn)氣泡、色斑、脫皮等現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)造成石英坩堝軟化漏硅。
　　另一種是高純合成原料，其純度高(十三種雜質(zhì)總含量一般不超過2×10-6），但是其價(jià)格昂貴，軟化點(diǎn)低，不少坩堝廠家用此種原料在坩堝內(nèi)層燒結(jié)一層0.5—1mm左右的透明層，從而既保證了坩堝內(nèi)表面的純度，又不致于使坩堝軟化點(diǎn)過低。
　　另外，《GB/T 32652——2016多晶硅鑄錠石英坩堝用熔融石英料》規(guī)定了多晶硅鑄錠石英坩堝用熔融石英料的技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。
　　石英陶瓷坩堝的析晶問題
　　熔融石英坩堝作為多晶硅鑄錠生產(chǎn)中的必需品存在的主要問題是，在燒結(jié)過程中，由于熔融石英處于一種不穩(wěn)定的熱力學(xué)狀態(tài)，因此在高溫下容易析出方石英晶體，在冷卻過程中發(fā)生方石英的相轉(zhuǎn)變帶來一定的體積膨脹，使得坩堝產(chǎn)生裂紋甚至破壞；除此以外，方石英的析出還會(huì)使石英坩堝的電學(xué)和熱學(xué)性能變差，因此，晶態(tài)方石英的析出會(huì)使石英坩堝的綜合性能大大降低。綜上可知，在石英坩堝制備過程中必須避免方石英析出或?qū)⒎绞⒌奈龀隽靠刂圃诳煽糠秶畠?nèi)。
　　石英陶瓷坩堝的“雙高”問題
　　能源領(lǐng)域的專家曾指出：多晶硅生產(chǎn)并不存在高能耗和高污染，但是要解決生產(chǎn)存在的“雙高”問題，必須要改進(jìn)落后生產(chǎn)技術(shù)。其最基本的改進(jìn)技術(shù)就是大尺寸化，即生產(chǎn)大尺寸多晶硅錠，既可以提高生產(chǎn)效率又可以節(jié)約成本，一舉兩得。由于光伏技術(shù)的快速發(fā)展，其大尺寸化的尺寸還將進(jìn)一步加大，未來可能超過1200，這種快速的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)熔融石英陶瓷的物理化學(xué)性能和致密化程度提出了更高的要求。
　　對(duì)廢棄石英陶瓷坩堝的再利用
　　石英陶瓷坩堝在使用過程中會(huì)發(fā)生析晶、變形和破裂，為了防止對(duì)高純硅料的污染，坩堝通常只能使用一次，因而石英坩堝是硅碇生產(chǎn)中的消耗性器皿。隨著我國(guó)太陽能硅錠生產(chǎn)能力的不斷擴(kuò)對(duì)石英坩堝需求量與日俱增，其消耗廢棄量也越來越大。此外，由于從廢棄石英坩堝中再提純高純石英存在技術(shù)難度大和生產(chǎn)成本高等因素。因此，目前光伏企業(yè)所產(chǎn)生的廢棄石英坩堝只作為一種廢料堆放或填埋，其對(duì)環(huán)境帶來巨大的壓力，同時(shí)也是一種資源浪費(fèi)。對(duì)廢棄石英陶瓷坩堝再利用的問題日益凸顯。