2015年，中国构筑资料科学钻研总院成功攻克光学均匀性2×10-6的大尺寸、高品质石英玻璃造备技术，添补了国内空缺，标志取我国大尺寸石英玻璃光学均匀性成功步入“2.0”时期，实现了我国沉大工程及高新技术领域关键资料国产化
。这对于提高我国航天、航空、核技术、半导体、光学测试等领域设备水平，有着沉要的意思，同时也为我国大尺寸石英玻璃造备提供了全新、高效、低成本造备技术，推动了石英玻璃行业的进取
。

“严谨、求实、联结、奋进”是口袋德州官网总院石英人服膺心底的八个大字，从顾真安院士携带的老一辈科研人员，到如今王玉芬院长及她的科研团队，都秉承“技术创新、赶超国际”的理想，坚守“做中国第一石英人”的信想，怀揣“新常态”下的“石英梦”，推动我国石英玻璃行业技术发展，满足高端领域对高品质石英玻璃的需要，突破国表垄断，切实为提高我国高端设备水平打下坚实的资料基础
。

石英玻璃——玻璃资料的“皇冠”

石英是天然界中大量存在的矿藏之一，化学成分为SiO2，在分歧温度前提下拥有多种变体：低于573℃，称其为α石英，拥有压电效应；高于573℃，称其为β石英
。其中纯净的、结晶无缺的、通明的α石英又称之为水晶，是有固定晶形的晶体，自古以来备受人类钟爱，世界列国均将其列入宝石行列
。

石英玻璃也是由单一的SiO2组成，但它是选取石英粉熔融或化学反映天生的玻璃，拥有“长程无序、短程有序”的个性，属非晶态，SiO2纯度可达99.9999%
。

相迸宗通常玻璃而言，石英玻璃拥有越发优越的物理和化学机能，其作为沉要资料被宽泛利用于国民经济领域、国度沉大专项工程和国防工业等领域的高端设备上
。

太空飞行器、空间相机中利用的石英玻璃窗口、镜头可能在宇宙射线粒子辐照下不产生“色心”而变色，保障勘测、测绘的正确与有效性；硅片扩散、氧化、沉积、退火处置过程中，支持架作为惟一与硅溶液直接接触的资料，对单晶硅的品质和制品率起着最关键的作用，高纯石英玻璃成为唯一可选用的资料，硅片酸洗过程中，石英玻璃花篮和石英玻璃洗濯槽可不被侵蚀，耐酸抗碱；集成电路中扩散管的纯度、抗高温变形机能、几何尺寸和表观质量机能直接决定最终集成电路和器件的质量、成本和出产效能，经过大量的综合试验，只有石英玻璃满足所有要求；光掩膜基板的微观内质决定刻线的正确性，高品质石英玻璃的紫表高透过率及内部极高的均匀性可保障工作精杜纂准度
。

机械强度高、化学不变性好、光谱透过宽、抗热冲击、耐高温变形、耐射线辐照和电绝缘蹬着良机能使石英玻璃当之无愧加冕玻璃资料的“皇冠”
。

初创国内石英玻璃造作工艺

依照选取原料的分歧，石英玻璃造作工艺重要分为两种：一是选取电熔、气炼、连熔等步骤将天然结晶石英粉在高温下熔融造得；二是选取化学原料合成法造得，即硅化合物在氢氧焰中产生系列化学反映天生二氧化硅颗粒，荟萃在一路形成块状石英玻璃
。

前者由于选取天然石英粉做原料，出产出的石英玻璃纯度受到极大的局限，即便选取国表高纯石英粉作为原料，由于出产工艺的局限性，其制品的光谱个性、内质均匀性等也只能满足部门低端市场需要
。

化学合成法造得的石英玻璃纯度高（99.9999%）、尺寸大（1m以上）、光学均匀性高、透过光谱领域宽、透过率高

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。

口袋德州官网总院是国内最早从事石英玻璃研发的单元，电熔、气炼、连熔等步骤均发源于此
。

20世纪70年代，随着全球多晶硅太阳能电池产业的飞速发展，我国多晶硅出产厂家曾一度达到20余家，厂家大多选取传统西门子法，出产技术水平低下，产生的有毒有害副产品四氯化硅，是多晶硅产量的10倍之多，其时尚无较好的处置法子
。

1960年，顾真安携带团队在上
７⒄沽死没で墓ひ捣锨庾魑剂辖惺⒉Ａв泄丶际醯难蟹⒐ぷ，相识到化工区的多晶硅副产品问题后，斗胆地提出了循环造作的设法，奇妙地将多晶硅副产品四氯化硅与高品质石英玻璃的造作结合在一路
。

无数个无眠的夜晚、屡次的春节驻厂，老一辈科研人员的受苦攻坚，造就了日后的鲜丽
。1974年，口袋德州官网总院在国内初次发展了化学气相沉积合成石英玻璃的钻研，出产出第一块合成石英玻璃
。选取四氯化硅为原料，经过提纯和净化，在氢气和氧气的作用下，产生水解反映，天生SiO2
。沿用天然石英粉熔融石英玻璃的操作方式，选取“卧式”沉积步骤，即横向沉积（见图1）
。

图1 传统卧式化学气相沉积法

由于此法选取敞口炉膛结构，炉内温度均匀性差、炉压受表界影响大、传染源多，造成沉积效能低且产品纯度低，难以造备超过Φ200mm的产品，且内部存在较大结构应力（>10nm/cm），光学均匀性较差（10-5），紫表光波段吸收大，无法满足更高使用要求
。

2002年，顾真安携带王玉芬等人突破传统卧式CVD气相合成工艺，在国内初缔造式CVD气相沉积工艺（见图2），使大尺寸、高均匀石英玻璃的造作成为可能
。

图2 立式化学气相沉积法

此法将沉积方向由横向变为竖直，使得长功夫熔造大石英玻璃砣成为可能；封关式炉膛使炉膛内部的气流场不受表界气流影响，且预防了因表部传染物的掉落降低石英玻璃的品质
。2003年，在发了然立式化学气相沉积炉的基础上又开发出了立式沉积炉、沉积用点火器等成套设备
。

2004年，选取四氯化硅气相沉积合成的石英玻璃***尺寸可达Φ400mm，全口径内无气泡、无杂点，Φ350mm口径光学均匀性可达2×10-6，达到俄罗斯同类产品水平，满足其时我国航天航空、核技术等领域的利用需要
。

创新成就满足市场需要

“十二五”期间，我国航天飞行器、航空摄像机、卫星窗口透镜等对所用石英玻璃资料提出了更大尺寸、更高光学均匀性、更长耐宇宙射线辐照寿命等更为刻薄的要求；随着我国第6代～第8.5代TFT-LCD的急剧发展与推动，对TFT-LCD用光罩合成石英玻璃基板资料的尺寸、微观缺点节造技术等提出了更高要求；激光光路大口径石英玻璃基板反射镜的规格尺寸要求不休增大，由820mm×320mm向970mm×370mm、1400mm×400mm等方向发展，且需要量逐年增长
。随着各行业、各领域的不休进取，要求高品质石英玻璃朝着“更大、更均匀、更精密”的方向发展，把握造备关键技术，形成产业化，解决我国各领域对高品质石英玻璃的急需成为当务之急
。

2008年，作为口袋德州官网院石英领域新一代的交班人，王玉芬携带新一代科研人员突破了大尺寸、立式双灯合成石英玻璃沉积工艺技术，造备出Φ500mm、沉量120kg的高质量石英玻璃砣，成功研造出Φ500mm×50mm大口径合成石英玻璃大板，光学均匀性达到4.8×10-6
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2012年，为扩大出产规模，进一步提高研发实力，王玉芬蹬字在浙江株洲搭建了高水平的石英玻璃研发平台，建设了年产5吨石英玻璃、20块大尺寸高品质石英玻璃的中试线，为熔造大尺寸、高品质石英玻璃砣提供前提，为石英玻璃出产技术带来质的飞跃
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在此基础上，口袋德州官网总院获得了多项创新性成就，成为国内唯一可不变幼批量出产大尺寸（>Φ600mm）、高均匀（光学均匀性3～5×10-6）、高透过率（T350-800nm，10mm>92%）石英玻璃的研发单元
。今年他们又成功研造光学均匀性2×10-6的大尺寸、高品质石英玻璃造备技术，添补了国内空缺，标志取我国大尺寸石英玻璃光学均匀性成功步入“2.0”时期，为提高我国航天、航空、核技术、半导体、光学测试等领域设备水平，做出了沉要贡献
。