[发明专利]合成石英粉末的制备方法

说明书

本发明涉及一种合成石英粉末的制备方法，根据本发明的一实施例的合成石英粉末的制备方法包括如下步骤：制备碱性硅酸盐溶液；稀释并冷却碱性硅酸盐溶液；将碱性硅酸盐溶液离子交换而制备胶体二氧化硅溶胶水溶液；向胶体二氧化硅溶胶水溶液添加第一添加剂而进行解离溶出及离子交换；向胶体二氧化硅溶胶水溶液添加第二添加剂而使二氧化硅的粒径生长；对胶体二氧化硅溶胶水溶液进行过滤、浓缩、添加而制备湿凝胶；去除湿凝胶中含有的水分而制备干燥硅胶；对干燥硅胶进行加工而制备合成石英粉末。

技术领域

本发明涉及一种合成石英粉末的制备方法，尤其涉及一种用于通过溶胶-凝胶(Sol-gel)制备法制备合成石英玻璃粉末的合成石英粉末的制备方法。

背景技术

近来对使用于光通信领域、半导体产业等的石英玻璃制品的纯度执行着非常严格的管理。

对此类高纯度的石英玻璃，具有如下的制造玻璃制品的材料的方法：粉碎天然石英而获得的沙状天然石英粉末(或者称为石英砂(sand))作为原料使用，从而制备玻璃制品的材料；以及使用蒸汽块制备玻璃制品的材料的方法，所述蒸汽块通过使四氯化硅的在氢氧焰中的分解而产生的蒸汽贴附于基板并在基板上生长而获得。

然而，虽然利用上述的四氯化硅的氢氧焰的合成石英的制备方法能够实现大量生产，但是由于含有细小的气泡等杂质，因此在光掩模、用于单晶生长的坩锅等半导体产业中会发生问题，为了解决这样的问题，欲通过专利文献1解决问题，参照专利文献1，具体说明如下。

专利文献1涉及一种高纯度合成二氧化硅粉末的制备方法，根据专利文献1，包括：第一工序，使气相二氧化硅(Fumed silica)与碱金属氢氧化物水溶液反应，从而生成碱金属硅酸盐水溶液；第二工序，对获得的碱金属硅酸盐水溶液进行脱碱处理，从而获得pH为9～11范围内的二氧化硅水溶液；第三工序，对获得的二氧化硅水溶液进行阳离子交换处理，使水溶液的pH为2～3；第四工序，将获得的二氧化硅水溶液浓缩并凝胶化；第五工序，使获得的凝胶化物干燥；第六工序，将干燥的凝胶化物粉碎，从而获得粉碎物；第七工序，利用酸性溶液对粉碎物进行处理；第八工序，使用干燥气体将利用酸性水溶液处理的粉碎物在1100～1300℃下进行烧结。

然而，虽然上述的专利文献1通过调节酸碱值(pH)来防止当二氧化硅水溶液的离子交换树脂通过时的离子交换树脂的粘度增加以及由此导致的凝胶化所引起的堵塞，但是效果微弱，当二氧化硅水溶液通过离子交换树脂进行离子交换时，离子交换树脂的耐久性低，因此必须频繁地更换离子交换树脂而较为繁琐，并且频繁地更换离子交换树脂伴随着合成石英粉末的价格升高的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本授权专利公报第6,141,710号

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于通过溶胶-凝胶制备法制备合成石英玻璃粉末的合成石英粉末的制备方法。