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高纯石英行业未来都有哪些需求增长点?
2021年06月17日 发布 分类:行业要闻 点击量:205
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石英是大陆地壳数量第二多的矿石,仅次于长石,其晶体结构是SiO4(硅-氧四面体)的连续框架,其中每个氧在两个四面体之间共享,得到SiO2的总化学式,无论是物理性质还是化学性质十分稳定,因此自古以来用途就十分广泛。

不过随着现代工业的发展普通石英越来越满足不了高涨的使用要求,因此其加工和提纯技术也就应运而生。目前,由天然的石英矿经加工与提纯后获得的纯度非常高的石英产品被称为高纯石英,其杂质含量一般要低于 50μg/g,几乎不允许钾、钠、铁、钛等金属离子及羟基(OH)存在。目前,按SiO2含量和有害杂质含量可分为低端产品、中端产品、高端产品(具体如下表)。一般纯度达到99.9%的石英砂可用于制作透明玻璃;纯度达到99.99%时就能用于半导体滤波器液晶显示器、光学玻璃的制造。

分类

低端产品

中端产品

高端产品

按SiO2纯度

ω(SiO2)≥ 99.9%(3N)

ω(SiO2)≥ 99.99%(4N)

ω(SiO2)≥ 99.998%(4N8)

按杂质含量

≤ 1000×10-6

≤ 100×10-6

≤ 20×10-6

技术现状

国产

国产化

少数国产,多数

从美国、挪威、日本等国进口

 

凭借着耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质,高纯石英在现代工业中发挥着越来越重要的作用,需求量一直在持续增长。据调研机构统计,电光源市场、光伏市场和半导体市场是高纯石英行业未来需求增长点。

1.电光源市场

电光源石英制品可用于生产紫外管、高纯石英管、透明管灯,广泛运用于照明及特种光源行业,如卤素灯、HID灯、杀菌设备及半导体行业所用的LED灯等。随着白炽灯淘汰计划的进行,节能卤素灯、小功率金卤灯等石英电光源产品及其他节能电光源产品将逐步替代白炽灯作为基本电光源使用,而石英管作为石英电光源产品的主要泡壳材料之一,其需求预计在未来数年内将保持平稳的增长。

2.光伏市场

随着可持续发展战略的进行,未来电力结构中可再生能源将承担主要角色,因此全球光伏产业规模一直在持续扩大。高纯石英砂耐高温性、热稳定性好,被广泛应用于制造单晶硅用石英坩埚,光伏组件的主要生产原料。目前我国光伏行业已经基本掌握了太阳能电池制造、多晶硅生产等关键工艺技术,依托“一带一路”等建设引导产业规模快速提升,有力拉动对光伏用石英产品的巨大市场需求。

3.半导体市场

半导体行业是全球信息产业的基础,半导体产品的广泛应用推动了信息化 、智能化时代的来临。目前可用于半导体行业的石英产品种类繁多,主要用于硅片制造单晶的石英坩埚、硅片承载器具、光掩膜版的基板材料等,是半导体材料生产过程中的关键辅助材料。半导体行业技术门槛高,对石英制品的纯度和性能要求非常高。随着物联网、区块链、汽车电子、无人驾驶、5G、AR/VR及AI等多项技术的创新发展,半导体设备、芯片等增长明显,拉动半导体石英需求前景广阔。

总结

高纯石英在现代化工业产业链中占据着非常重要的地位,是国家战略性产业和支柱性产业发展过程中不可替代的基础性材料。因此加强对高纯石英找矿勘查、加工工艺等方面的研究,对我国高新技术产业的发展将具备重要意义。

资料来源:

中国高纯石英资源开发利用现状及供需形势,颜玲亚,刘艳飞,于海军,陈军元,焦丽香。

高纯石英的加工技术及应用,庞庆乐,沈建兴,程传兵,国洪晨,孙晓,李魏。

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