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前言

高純石英砂是指 SiO 2 含量高于 99.9%（又稱 3N 以上）、雜質(zhì)元素含量極低的石英粉體。它們一般由高品位的天然石英礦物經(jīng)過提純技術(shù)生產(chǎn)，是石英玻璃和石英坩堝的主要原料；并且被廣泛用于光伏、半導(dǎo)體等行業(yè)，是高端制造行業(yè)重要的原輔材料。近年，隨著光伏和半導(dǎo)體領(lǐng)域的快速發(fā)展，整個市場對高純石英需求的快速增長（尤其是純度等級在 4N5–4N8 (SiO 2 = 99.995%–99.998%) 以上的高端產(chǎn)品），國內(nèi)很多企業(yè)的石英砂項目規(guī)劃相繼提上日程。不同等級的石英砂除了對總雜質(zhì)含量要求不同外，不同應(yīng)用對雜質(zhì)元素，如堿金屬（Li、Na 和 K）含量、過渡金屬含量等也會有具體要求。微量堿金屬對石英制品的熱穩(wěn)定性具有較大的影響；過渡金屬含量會阻止硅熔體導(dǎo)電性；石英坩堝等則

受 B 元素影響較大，要求材料中具有比較低的硼含量；Al 元素以晶格雜質(zhì)形式存在，含量雖低但去除難度大，是制約高純石英砂最終質(zhì)量的關(guān)鍵之一，且 Li、K、Na 等雜質(zhì)含量會隨 Al 雜質(zhì)含量的增加而增加。因此，石英砂及其制品中雜質(zhì)元素含量的準(zhǔn)確定量，是石英砂質(zhì)量控制及產(chǎn)品品質(zhì)認(rèn)定中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。目前，行業(yè)內(nèi)普遍采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀和電感耦合等離子質(zhì)譜儀來檢測不同等級的石英砂、原料以及石英制品中雜質(zhì)元素的含量[1,2]。

石英砂樣品中含有大量 Si 基體，且高純石英砂樣品中雜質(zhì)元素含量極低，消解方式如不合適會對部分雜質(zhì)元素檢測造成一定程度的影響。本文提供了一種使用 Agilent 5800 ICP-OES 測定高純石英砂雜質(zhì)元素的全流程方法。該方法具有靈敏度高、穩(wěn)定性好等特點，可滿足準(zhǔn)確定量分析高含量及低含量雜質(zhì)元素的要求。

• Agilent5800ICP-OES

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