隨著天然水晶資源的持續減少，高純合成石英的研究逐漸受到重視。受自然環境所限，長期來看，合成石英是唯一不受制于人的技術路徑?，F有合成方法，主要為氣相合成法，化學沉淀法，溶膠?凝膠法、四氯化硅水解法，正是因為這些合成路線，所合成的石英砂主要為非晶相，相比于天然石英，在使用壽命、硬度、耐溫性能，尤其是采用TEOS、TMOS有機硅醇鹽水解方式，其在高溫熔融過程中，合成石英粉末中殘留的碳，易生成CO2，CO等氣體，引起石英制品氣泡包覆體，羥基數量較多等缺陷，其一直是技術瓶頸，限制廣泛應用。
　　
　　近日，中觸媒新材料股份有限公司申請一項名為“一種遞次在線補給高純二氧化硅結晶體合成方法”專利，公開號CN202410481244.X，申請日期為2024年4月。
　　
　　該發明所采取的在線遞次補給工藝方法是以水玻璃為原料，由高純的非晶態二氧化硅溶液與促進劑在混合器中，形成前軀體，在一種中高溫，相對低壓的水熱合成硅晶體，多次補給，控制所述硅晶體生長方向、大小。
　　
　　該發明所采取的遞次在線補給高純二氧化硅結晶體合成系統包括水熱反應釜、補給系統和恒壓系統，水熱反應釜內設有進料管和排氣管，還包括補給系統和恒壓系統。　

　　一種遞次在線補給高純二氧化硅結晶體合成方法中所述水熱反應釜示意圖
　　

一種遞次在線補給高純二氧化硅結晶體合成方法中工藝流程圖
　　

所制備的晶體二氧化硅的X射線衍射譜圖所
　　

制備的晶體二氧化硅的掃描電鏡圖

　　
　　該發明涉及的工藝簡單，不引入新的雜質，反應條件相對溫和，安全性穩定，易控制。
　　
　　另外，該發明所得到的高純二氧化硅晶體與天然石英具有相同晶格，為石英晶體型，粒徑>10μm，不需要粉碎，可以有效解決，以有機硅醇鹽為原料，合成石英非晶體殘留的碳，所導致的氣泡包覆體高、羥基高等問題，在一定程度上，可以緩解天然石英礦短缺現狀，可應用于工業擴大規模量產，具有顯著的增益效果。