Высокотехнологичные области применения и анализ рынка кварцевого стекла
Кварцевое стекло известно как «корона» среди стеклянных материалов. Это вид стекла с SiO2 в качестве единственного компонента, который обладает супермеханическими свойствами, тепловыми свойствами, оптическими свойствами и электрическими свойствами. Он играет незаменимую роль в полупроводниках, оптических устройствах, оптической связи, солнечной энергетике и других отраслях промышленности. Кварцевый песок высокой чистоты в настоящее время является основным сырьем для выплавки кварцевого стекла вместо кристаллической руды.
Характеристики кварцевого стекла
(1) С точки зрения термических свойств кварцевое стекло обладает хорошей устойчивостью к высокотемпературной деформации и тепловой вибрации. Температура его размягчения (1665°С) близка к температуре плавления платины; средний коэффициент линейного расширения очень низкий (α=5,4×10-7/°C), что составляет всего 1/10~1/20 обычного стекла, то есть оно быстро подвергается воздействию высоких температур. В холодной воде не треснет.
(2) По химическим свойствам кварцевое стекло крайне неактивно и является хорошим кислотоупорным материалом (кроме плавиковой кислоты), не вступает в реакцию с кислотами даже при высоких температурах. Он особенно подходит для высокотемпературного кислотостойкого сжигания, охлаждающих устройств, устройств для подготовки и хранения кислотных химикатов и различной стеклянной посуды для химических экспериментов.
(3) С точки зрения оптических характеристик, он имеет хорошее светопропускание для всего спектра.
(4) С точки зрения электрических применений кварцевое стекло является отличным изоляционным материалом. Значение сопротивления (1016 Ом·м) при комнатной температуре в 100 раз больше, чем у обычного стекла (1014 Ом·м), которое подходит для изготовления высокочастотных и высоковольтных изоляторов с высокой термостойкостью.
Области применения кварцевого стекла
(1) Полупроводник: изделия из кварца являются важными расходными материалами для полупроводников и используются во всем процессе обработки полупроводников. Кремнезем в кварцевом стекле имеет высокую чистоту и стабильные химические свойства и не реагирует ни с одной кислотой, кроме плавиковой и фосфорной кислот. Требования очистки и другие контейнеры широко используются в процессе производства полупроводников.
(2) Оптическое волокно: материал из кварцевого стекла является основным расходным материалом при производстве преформ оптического волокна и вытягивании оптического волокна. Показатель преломления кварцевого стекла чрезвычайно низок, коэффициент поглощения мал, а полоса пропускания света широка, а оптическое волокно, как средство передачи света, передаваемое по принципу полного внутреннего отражения, предъявляет чрезвычайно высокие требования к показателю преломления. , поэтому кварцевое стекло широко используется в производстве оптического волокна, основными продуктами являются преформы, трубки для печей, кварцевые трубки и так далее.
(3) Оптика: Компоненты, состоящие из кварцевого стекла, являются ключевыми компонентами оптических приборов. Прозрачное кварцевое стекло обладает хорошими оптическими свойствами и низким показателем преломления и может соответствовать любой полосе пропускания света в диапазоне 185-3500 мкм, поэтому его можно использовать как в качестве пропускающего ультрафиолетовое излучение материала для оптических приборов, так и в качестве материала, пропускающего инфракрасное излучение.
(4) Фотогальваника: в производственных и технологических звеньях в области фотогальваники изделия из кварцевого стекла являются жесткими расходными материалами. Кварцевый тигель из кварцевого стекла обычно используется в качестве емкости для расплавленного материала поликристаллического кремния благодаря его чистоте, однородности и высокой термостойкости. Он используется для последующего процесса вытягивания стержней монокристаллического кремния/слитков поликристаллического кремния.
(5) Электрический источник света: в области источников электрического света изделия из кварцевого стекла широко используются в бытовой, медицинской, транспортной, развлекательной и других отраслях промышленности. Ксеноновые лампы для автомобильного освещения, ультрафиолетовые бактерицидные лампы для санитарии и металлогалогенные лампы для развлечений — все они используют кварцевое стекло в качестве осветительных приборов.
(6) Военная промышленность: в аэрокосмической области изделия из кварцевого стекла являются основными компонентами космических кораблей и космических кораблей. Кварцевое стекло обладает низкой плотностью, сильной сжимающей способностью и хорошими оптическими характеристиками, что соответствует требованиям к материалам космических окон по фильтрации ультрафиолетового излучения и радиационной стойкости, а также позволяет избежать образования «центров окраски» при облучении высокоэнергетическими лучами. Он широко используется в спутниках и космических кораблях.