矢志创新 融合发展——记湖北菲利华石英玻璃股份有限公司

湖北菲利华石英玻璃股份有限公司的前身为湖北沙市石英玻璃厂,始建于1966年,属原国家建材部9家重点石英玻璃生产厂家之一。经过近50年的发展,菲利华公司始终以“为半导体、太阳能、光通讯等高新技术产业和国防工业提供高性能的产品和服务,实现中国石英的崛起”为企业使命，矢志创新，不断进取，现已成长为一家军民融合式发展的高新技术今业，公司于2014年9月在深圳股票交易所创业板上市。

超纯石英玻璃用二氧化硅的环保型制备工艺研究

低缺陷的超纯石英玻璃在航空航天、激光武器装备和半导体光电材料领域具有广泛的应用。然而,受到我国合成石英原料的结构缺陷和杂质缺陷制约,我国在超高纯低缺陷的石英玻璃材料制备方面与国外先进水平一直存在差距。本文使用化学气相沉积工艺,以有机硅八甲基环四硅氧烷为原料,经过精馏提纯,在氢氧火焰中水解生成二氧化硅颗粒。本工艺使用环境友好型原料有机硅,生产过程中无有毒尾气产生,且制备的二氧化硅颗粒金属杂质<1 ppm,可应用于高性能石英玻璃材料的熔融制备,满足我国国防军工行业对新型材料的迫切需求。

高纯石英砂浮选工艺与药剂研究进展

高纯石英砂是半导体、光纤通信、光伏、航空航天等高新技术产业的基础原料,战略地位十分重要,直接关系到国家高新技术产业的健康可持续发展。作为高纯石英砂提纯工序中的关键一步,浮选技术的发展直接影响高纯石英砂原料的品质。对比分析了“有氟有酸”法、“无氟有酸”法以及“无氟无酸法”等主流浮选技术的优缺点,系统介绍了抑制剂、pH调整剂、活化剂等高纯石英砂浮选药剂的研究进展。在总结传统和新型合成药剂特点的基础上,阐述了目前高纯石英砂浮选行业面临的问题。为了突破国外高纯石英的垄断与封锁,尽可能降低浮选对环境的不利影响,发展环境友好型高纯石英砂浮选技术和开发绿色高效高纯石英浮选药剂将是未来的研究重点。

中国石英,从这里崛起

菲利华，由一家名不见经传的企业，发展成为具有核心竞争力和国际影响力的行业领军企业。

镁铁水滑石的制备及其对高纯石英砂酸洗含氟废水的吸附性能研究

高纯石英砂是半导体、光纤等高新技术行业的重要原料之一,其生产过程中的石英矿酸洗工序会产生大量含氟废水,直接排放会污染地下水源。以硝酸铁、硝酸镁为金属离子来源、氢氧化钠和碳酸钠为混合沉淀剂,采用共沉淀法成功制备了镁铁层状双金属氢氧化物(Mg-Fe LDHs)吸附材料。吸附试验结果表明,在最佳吸附条件下,Mg-Fe LDHs在400℃及N_(2)保护下煅烧2 h获得的样品Mg-Fe LDO400对F-的吸附容量达到9.36 mg/g。模拟的石英矿酸洗高氟废水溶液的F-质量浓度为5 mg/L,F-去除率达到77%,吸附平衡时F-质量浓度为1.15 mg/L,低于世界卫生组织制定的地下水准则值,该工艺可以实现石英矿酸洗高氟废水的高效除氟。

致密低压气藏纳米微乳液防水锁剂研究与应用

针对低渗储层易受到水锁伤害的问题,合成了一种含氟纳米微乳液防水锁剂M916。相较于传统防水锁剂,M916具有小尺寸和核壳结构特征。该结构能够降低M916在近井地带的吸附,实现深部防水锁。实验结果表明:M916的尺寸约为20nm,可通过纳米级孔喉,改善岩石表面润湿性,达到中性润湿,能同时降低水锁对支撑裂缝及储层基质的伤害。此外,M916与一体化压裂液的配伍性良好,在一体化压裂液中添加0.3%纳米微乳液防水锁剂,施工后见气返排率最低,见气时间最短,试气产量最高,体现了良好的应用前景。

两种不同织机上正交角联锁织物的织造

分别采用传统织机和多综眼织机,织造6层正交角联锁织物,比较织物的织造参数、整体结构,分析两种织机生产三维机织物的适应性。结果表明,采用多综眼织机织造结构复杂、厚度大的三维机织物时,克服了采用传统织机织造时其织物保型性差、生产工艺复杂、织造速度慢的缺点,同时发现综眼间距是多综眼织机的关键参数。

SiO2疏松体高温脱羟过程数值模拟(续)

3.2脱羟过程主要参数变化图5所示为熔制过程中SiO2疏松体平均温度(Ta)和平均孔隙率(φa)随时间的变化曲线。可以看出,疏松体平均温度的升高趋势和图3所示的顶面升温曲线保持一致。在10h时顶面温度为1 000℃,疏松体平均温度为997.5℃,两者较为接近。这是由于高温下辐射换热较为强烈,顶面的高温很快传递到疏松体内部。由于35h之前疏松体还未烧结,所以φa保持初始值不变。在35h以后,疏松体开始发生烧结,φa开始下降。当脱羟进行到76.3h时,疏松体全部烧结为石英锭,此后随着温度升高石英锭的孔隙率维持在设定的最低值0.01。

SiO2疏松体高温脱羟过程数值模拟

建立了SiO2疏松体高温脱羟及烧结过程的多物理场耦合模型,综合考虑了脱羟化学反应、多孔介质传热传质、孔隙率变化等复杂的物理现象,通过与实验数据对比验证了模型的可靠性。通过模拟分析了SiO2疏松体脱羟过程的热质输运规律,详细探究了主要参数,如温度分布、孔隙率、羟基及水蒸气含量、羟基分布等的变化特征。基于模拟结果,研究了脱羟过程升温曲线对最终羟基含量及分布的影响,发现随着脱羟时间的延长,最终的羟基含量降低且羟基分布的均匀性增加。已有结论可为实际工业生产中确定脱羟工艺提供理论指导。

一体化热防护结构防热特性研究

针对高超声速飞行器热防护性能不足的问题,对大面积防热区域提出一体化热防护结构设计方案,通过建立热传递有限元模型,对一体化热防护结构进行热传递分析。结果表明,一体化热防护结构具有良好的防热性能。采用最优拉丁超立方方法对结构设计参数进行试验设计,分析结构设计参数对热防护性能的敏感度,为一体化热防护结构的设计提供依据。

高品质特种光电功能玻璃关键制备技术及产业化

特种光电功能玻璃具有通过光、电、磁、热和化学等作用而表现出特殊功能,拥有普通玻璃无可比拟的高新特性,是现代信息产业、光学、光源、光伏、半导体等国家战略性、支柱性新兴产业和国防领域发展中不可或缺的重要基础性材料。国家重大工程、航空、航天、信息、化工、电子、生物医疗和国防军工等领域均对高品质特种光电功能玻璃及其制品提出了迫切需求。

下料方式和流量分配对D4合成SiO2的影响

燃烧器设计和流量控制对燃烧稳定性、SiO2生成、疏松体品质和关键组分分布有重要影响。该文通过对八甲基环四硅氧烷(OMCTS,D4)制备SiO2疏松体过程的数值研究,分析了不同下料方式,以及D4和氧气流量分配对SiO2生成效率和沉积面上关键组分分布的影响。结果表明:采用多点下料方式可以明显提高SiO2生成率和沉积均匀性;内外D4进口流速接近时,SiO2生成率较高,并且OH浓度有所降低;根据D4质量流量分配对氧气进口流量分配进行调整,能够提高SiO2生成率,但相应的OH浓度也有所增加;但在保持D4质量流量不变的情况下,采用多点下料,导致D4进口速度降低,一定程度上降低了沉积效率。采用多点下料时,可以考虑适当提高D4流量,控制火焰温度,有利于提高SiO2生成和沉积效率。