Kvartsglass har utmerkede mekaniske, termiske, optiske og kjemiske egenskaper, og er mye brukt i halvledere, romfart, optikk, optisk kommunikasjon, solcelle og belysning. Kvartsglass er et industrielt teknisk glass som består av en enkelt komponent av silika. Fordi silika er en atomkrystall og Si-O er en kovalent binding, har kvartsglass sterk temperaturbestandighet og stabile kjemiske egenskaper; Den kjemiske bindingsenergien mellom Si-O er stor og strukturen er kompakt, noe som gjør at kvartsglass har gode mekaniske egenskaper og sterk trykkmotstand; I tillegg har kvartsglass en liten tetthet. I mellomtiden er mikrostrukturen til kvartsglass et enkelt nettverk sammensatt av silisiumdioksyd tetraedriske strukturelle enheter, med kort rekkevidde orden og lang rekkevidde uorden, noe som gjør dets optiske egenskaper utmerkede og dielektrisk styrke høy.
applikasjonⅠ:Halvlederindustri
Kvartsglass er uunnværlig materiale for halvlederindustrien
I prosessen med halvlederproduksjon brukes kvartsglassprodukter hovedsakelig i monokrystallinsk silisiumproduksjon og waferproduksjon. Alle typer kvartskomponenter og -instrumenter er materialene som trengs for rengjøring, oksidasjon, fotolitografi, etsing, diffusjon og andre ledd. Kvartsglassmaterialer lages til kvartsglassprodukter som ovnsrør, båtrammer, spor, ringer, flenser, klokke, og selges til produsenter av halvlederutstyr. I tillegg vil waferprodusenter også direkte kjøpe tilsvarende kvartsglassprodukter fra enhetsprodusenter. Urenhetsinnholdet og den geometriske størrelsen til kvartsglassprodukter påvirker direkte utbyttet og produksjonseffektiviteten til integrerte kretsenheter.
Kvartsglassprodukter som brukes i høytemperaturområder krever lavt hydroksylinnhold og fremstilles vanligvis ved elektrisk smelting; I lavtemperatursonen er gasssmeltet kvartsglass mer vurdert og brukt; Ved produksjon av maskesubstrat brukes kvartsglass fremstilt ved syntetisk metode med lavt urenhetsinnhold og høy transmittans mer.
（2） Det globale halvledermarkedet fortsetter å blomstre, med vekstraten som når en rekordhøy i 2021
I 2021 er etterspørselen fra den globale halvlederindustrien sterk, og den globale waferforsyningen er mangelvare. Drevet av fremvoksende bransjer som 5G, forbrukerelektronikk, tingenes internett, kunstig intelligens og automatisk kjøring, fortsatte den globale markedsscenen for halvledere å øke i popularitet. Rapporten utgitt av American Semiconductor Industry Association (SIA) viser at den globale størrelsen på halvledermarkedet vil nå 555,9 milliarder amerikanske dollar i 2021, en rekordhøy, en økning på 26,2 % sammenlignet med 440,4 milliarder amerikanske dollar i 2020. For tiden er Kina er fortsatt det største markedet for halvlederapplikasjoner i verden, med et samlet salgsvolum på 192,5 milliarder amerikanske dollar i 2021, opp 27,1 % fra år til år.
Forberedelsesprosessen for elektronisk informasjonsmateriell krever vanligvis bruk og forbruk av et stort antall high-end kvartsglassmaterialer og -produkter. Med den kontinuerlige utviklingen av den elektroniske informasjonsindustrien, forventes etterspørselen etter high-end kvartsglassprodukter i halvlederindustrien å fortsette å opprettholde et høyt vekstmomentum.
applikasjonⅡ: Luftfartsindustrien
Kvartsglassfiber og kompositter basert på kvartsglassfiber har utmerket høytemperaturmotstand, ablasjonsmotstand, høye transmisjons- og elektriske isolasjonsegenskaper, som er mye brukt innen romfarts- og marineutstyr. Store land i verden akselererer utviklingen av strategisk fremvoksende luftfartsindustri. I denne sammenhengen vil bruksområdet for kvartsglassfiber og dets produkter i romfartsfeltet fortsette å utvide seg, og innlede et bredere utviklingsområde.
applikasjonⅢ:Optisk industri
Syntetisk kvartsglassmateriale brukes som linse og prisme i high-end optisk felt, TFT-LCD high-definition display og fotomaske substratmateriale for IC. Med den raske veksten av høyteknologisk industri har den optiske instrumentindustrien opprettholdt en relativt god veksttrend de siste årene. Med den akselererte utviklingen av 5G, AIoT-teknologi og den globale digitale prosessen, fortsetter penetrasjonen av forbrukerelektronikkprodukter å øke, nye scenarier og applikasjoner fremmer diversifisert utvikling av IT-produkter, og den raske veksten av markedet for nye energibiler driver den kontinuerlige vekst i etterspørselen etter skjermpaneler. I 2021 nådde produksjonsverdien og produksjonen til den globale nye skjermindustrien et nytt høydepunkt. I følge relevante data vil den globale produksjonsverdien til det nye skjermpanelet i 2021 være rundt 150 milliarder dollar.
applikasjonⅣ:Optisk kommunikasjonsindustri
Håndtaksstangen av kvartsglass brukes som støttemateriale i avsetning og sintring av optiske fiberpreformer og optisk fibertrekking innen optisk kommunikasjon. I 2022 viser utviklingen av verdens kommunikasjonsindustri en positiv trend, og konstruksjonsdekning og applikasjonspopularisering av ny informasjonsinfrastruktur som 5G og gigabit optisk nettverk vil bli omfattende akselerert.
Tilgang og retur av 5G-basestasjoner trenger optiske fiberressurser. Optisk fiber og kabel er den viktige hjørnesteinen i 5G informasjonsoverføringsnettverk. Den ordnede fremdriften av 5G-nettverksbygging har brakt det inkrementelle markedet for optisk fiber og vil fortsette å fremme utviklingen av det optiske fibermarkedet. Den raske utviklingen av den optiske kommunikasjonsindustrien vil drive den kontinuerlige økningen i etterspørselen etter optisk fiber og kabel, noe som bidrar til utviklingen av kvartsglassindustrien.
Kvartsglassmarked
Halvlederindustrien er det viktigste bruksområdet for kvartsglassmaterialer, og andre felt inkluderer hovedsakelig fotovoltaisk, optisk fiberkommunikasjon og elektrisk lyskilde. Fra veksthastighetsperspektivet er halvledere og solceller de viktigste vekstmotorene i kvartsglassmarkedet for tiden, og markedsandelen forventes å utvide seg ytterligere i fremtiden.
I følge dataene fra Quartz Industrial Glass Association utgjør kvartsutstyr, kvartssubstrat og kvartsglass (inkludert smeltedigel) henholdsvis omtrent 40 %, 30 % og 30 % i halvlederfeltet. I følge statistikken til Techcet, et amerikansk forskningsinstitutt for elektroniske materialer, brukes 90 % av verdens høyrente kvartsråvarer i den elektroniske industrien hvert år. I 2022 vil det globale markedsområdet for halvlederkvartsglassmaterialer nå rundt 3 milliarder dollar.
