孙 健，李家科，王艳香，朱海翔

（景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院，江西 景德镇 333403）

利用光伏行业中废弃石英坩埚制备硅质电瓷

孙 健，李家科，王艳香，朱海翔

（景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院，江西 景德镇 333403）

以废弃石英坩埚、苏州土、长石和铝矾土等为原料制备硅质电瓷。采用DTA-TG、XRD、SEM、介电常数测试仪和材料试验机等测试方法，研究了配方组成和烧成温度对硅质电瓷的物相组成、微观形貌、机械性能和介电性能的影响规律。结果表明:当废弃石英坩埚粉末40%、苏州土40%、钾长石15 %和铝矾土5%，在烧成温度1300 ℃、保温时间30 min条件下，可以获得介电性能和机械性能较佳的硅质电瓷，其介电常数（εr）为7.15，介质损耗（tanθ）为19.50×10-3，弯曲强度为76.45 MPa和热稳定性ΔT ≥180 ℃。

废弃石英坩埚；硅质电瓷；介电性能；机械性能

0　引 言

根据电瓷材料的组成、制备方法、技术性能及主要应用范围，可将其划分为硅质电瓷和铝质电瓷两大类［1］。其中硅质电瓷是以石英为主要原料，辅以粘土和长石等原料制备而成。原料纯度对电瓷性能有着重要的影响，纯度越高，制备电瓷的介电性能越好［1，2］。因此，为了提高硅质电瓷性能，需要使用高纯度石英原料，这样会显著提高生产成本。目前，太阳能多晶硅片在生产中需要使用高纯石英坩埚作为容器［3，4］，由于在熔制多晶硅过程中发生了析晶、变形和破裂，而不能被循环利用［5-8］，而处理硅光伏行业中产生废料，如废弃石英坩埚、多晶硅线切割废料等，主要通过填埋和堆放处理，在资源化利用方面的研究较少［9，10］，此外，随着光伏行业生产规模扩大，所产生的废弃石英坩埚量也越来越大，导致企业生产成本提高和处理废弃石英坩埚压力增大［11-14］。……