Kvarcno staklo ima izvrsna mehanička, termička, optička i hemijska svojstva, i široko se koristi u poluvodičima, vazduhoplovstvu, optici, optičkoj komunikaciji, fotonaponu i rasvjeti. Kvarc staklo je industrijsko tehničko staklo koje se sastoji od jedne komponente silicijum dioksida. Budući da je silicijum atomski kristal, a Si-O kovalentna veza, kvarcno staklo ima jaku temperaturnu otpornost i stabilna hemijska svojstva; Energija hemijske veze između Si-O je velika i struktura je kompaktna, što čini da kvarcno staklo ima dobra mehanička svojstva i jaku otpornost na pritisak; Osim toga, kvarcno staklo ima malu gustinu. U međuvremenu, mikrostruktura kvarcnog stakla je jednostavna mreža sastavljena od tetraedarskih strukturnih jedinica silicijum dioksida, sa kratkim dometom i neredom dugog dometa, što čini njegove optičke osobine odličnim i visokom dielektričkom čvrstoćom.
AplikacijaⅠ:Semiconductor Industry
Kvarc staklo je nezamjenjiv materijal za industriju poluvodiča
U procesu proizvodnje poluvodiča, proizvodi od kvarcnog stakla se uglavnom koriste u proizvodnji monokristalnog silicija i proizvodnji pločica. Sve vrste kvarcnih komponenti i instrumenata su materijali potrebni za čišćenje, oksidaciju, fotolitografiju, jetkanje, difuziju i druge veze. Materijali od kvarcnog stakla izrađuju se u proizvode od kvarcnog stakla kao što su cijevi za peći, okviri za čamce, žljebovi, prstenovi, prirubnice, posuda za zvono i prodaju se proizvođačima poluvodičke opreme. Osim toga, proizvođači pločica će također direktno kupovati odgovarajuće proizvode od kvarcnog stakla od proizvođača uređaja. Sadržaj nečistoća i geometrijska veličina proizvoda od kvarcnog stakla direktno utiču na prinos i efikasnost proizvodnje integrisanih kola.
Proizvodi od kvarcnog stakla koji se koriste u područjima visoke temperature zahtijevaju nizak sadržaj hidroksila i obično se pripremaju električnim topljenjem; U zoni niskih temperatura, više se razmatra i koristi plinsko topljeno kvarcno staklo; U proizvodnji podloge za maske više se koristi kvarcno staklo pripremljeno sintetičkim metodom sa niskim sadržajem nečistoća i visokim propustom.
（2） Globalno tržište poluprovodnika nastavlja da napreduje, a stopa rasta dostiže rekordan nivo u 2021.
U 2021. potražnja svjetske industrije poluvodiča je jaka, a globalna ponuda pločica je u nedostatku. Vođena industrijama u nastajanju kao što su 5G, potrošačka elektronika, internet stvari, umjetna inteligencija i automatska vožnja, globalna scena tržišta poluvodiča nastavila je rasti u popularnosti. Izvještaj koji je objavilo Američko udruženje industrije poluprovodnika (SIA) pokazuje da će veličina globalnog tržišta poluprovodnika dostići 555,9 milijardi američkih dolara u 2021., što je rekordno visoko, povećanje od 26,2% u poređenju sa 440,4 milijarde američkih dolara u 2020. godini. Trenutno, Kina je i dalje najveće tržište aplikacija za poluvodiče na svijetu, s ukupnim obimom prodaje od 192,5 milijardi američkih dolara u 2021., što je povećanje od 27,1% u odnosu na prethodnu godinu.
Proces pripreme elektronskih informacionih materijala obično zahteva upotrebu i potrošnju velikog broja materijala i proizvoda od visokokvalitetnog kvarcnog stakla. Uz kontinuirani razvoj industrije elektroničkih informacija, očekuje se da će potražnja za vrhunskim proizvodima od kvarcnog stakla u industriji poluvodiča nastaviti da održava visok zamah rasta.
AplikacijaⅡ:Aerospace Industry
Kvarc staklena vlakna i kompoziti na bazi kvarcnih staklenih vlakana imaju odličnu otpornost na visoke temperature, otpornost na ablaciju, visoka svojstva prijenosa i električne izolacije, koja se široko koriste u području zrakoplovne i pomorske opreme. Velike zemlje u svijetu ubrzavaju razvoj strateških novonastalih zrakoplovnih industrija. U tom kontekstu, skala primjene kvarcnih staklenih vlakana i njegovih proizvoda u svemirskom polju nastavit će se širiti, otvarajući širi razvojni prostor.
AplikacijaⅢ:Optička industrija
Materijal od sintetičkog kvarcnog stakla koristi se kao sočiva i prizma u vrhunskom optičkom polju, TFT-LCD displeju visoke definicije i materijalu za supstrat fotomaske za IC. Uz brzi rast industrije visoke tehnologije, industrija optičkih instrumenata zadržala je relativno dobar trend rasta posljednjih godina. Uz ubrzani razvoj 5G, AIoT tehnologije i globalnog digitalnog procesa, prodor potrošačkih elektronskih proizvoda nastavlja rasti, novi scenariji i aplikacije promoviraju raznolik razvoj IT proizvoda, a brz rast tržišta novih energetskih vozila pokreće kontinuirani rast potražnje za displejima. U 2021., vrijednost proizvodnje i proizvodnja globalne industrije novih displeja dostigla je novi maksimum. Prema relevantnim podacima, globalna izlazna vrijednost novog displeja u 2021. godini iznosit će oko 150 milijardi dolara.
AplikacijaⅣ: Industrija optičkih komunikacija
Štap za ručku od kvarcnog stakla koristi se kao potporni materijal u taloženju i sinterovanju predformi optičkih vlakana i izvlačenju optičkih vlakana u području optičke komunikacije. U 2022. godini razvoj svjetske komunikacijske industrije pokazuje pozitivan trend, a sveobuhvatno će se ubrzati pokrivenost izgradnje i popularizacija aplikacija nove informacijske infrastrukture poput 5G i gigabitne optičke mreže.
Za pristup i povratak 5G baznih stanica potrebni su izvori optičkih vlakana. Optička vlakna i kablovi su važan kamen temeljac 5G mreže za prijenos informacija. Uredno napredovanje izgradnje 5G mreže dovelo je do povećanja tržišta optičkih vlakana i nastavit će promovirati razvoj tržišta optičkih vlakana. Brzi razvoj industrije optičkih komunikacija potaknut će kontinuirano povećanje potražnje za optičkim vlaknima i kablovima, što je pogodno za razvoj industrije kvarcnog stakla.
Tržište kvarcnog stakla
Industrija poluprovodnika je glavno polje primjene materijala od kvarcnog stakla, a druga polja uglavnom uključuju fotonaponsku, komunikaciju optičkim vlaknima i električni izvor svjetlosti. Iz perspektive stope rasta, poluprovodnici i fotonaponski su trenutno glavni pokretači rasta tržišta kvarcnog stakla, a očekuje se da će se tržišni udio dalje širiti u budućnosti.
Prema podacima Udruženja kvarcnog industrijskog stakla, kvarcna oprema, kvarcna podloga i kvarcno staklo (uključujući lončić) zauzimaju oko 40%, 30% i 30% u polju poluprovodnika. Prema statistici Techcet-a, američkog istraživačkog instituta za elektronske materijale, 90% svjetskih kvarcnih sirovina visoke čistoće svake se godine koristi u elektronskoj industriji. U 2022, globalni tržišni prostor za materijale od poluvodičkog kvarcnog stakla dostići će oko 3 milijarde američkih dolara.
