Křemenné sklo má vynikající mechanické, tepelné, optické a chemické vlastnosti a je široce používáno v polovodičích, letectví, optice, optické komunikaci, fotovoltaice a osvětlení. Křemenné sklo je průmyslové technické sklo složené z jediné složky oxidu křemičitého. Protože oxid křemičitý je atomový krystal a Si-O je kovalentní vazba, má křemenné sklo silnou teplotní odolnost a stabilní chemické vlastnosti; Energie chemické vazby mezi Si-O je velká a struktura je kompaktní, díky čemuž má křemenné sklo dobré mechanické vlastnosti a silnou odolnost vůči tlaku; Křemenné sklo má navíc malou hustotu. Mezitím je mikrostruktura křemenného skla jednoduchou sítí složenou z tetraedrických strukturních jednotek oxidu křemičitého s uspořádaností krátkého dosahu a poruchou dlouhého dosahu, díky čemuž jsou jeho optické vlastnosti vynikající a dielektrická pevnost je vysoká.
aplikaceⅠ: Polovodičový průmysl
Křemenné sklo je nepostradatelným materiálem pro polovodičový průmysl
V procesu výroby polovodičů se výrobky z křemenného skla používají hlavně při výrobě monokrystalického křemíku a výrobě plátků. Všechny druhy křemenných komponent a nástrojů jsou materiály potřebné pro čištění, oxidaci, fotolitografii, leptání, difúzi a další spoje. Materiály z křemenného skla se vyrábějí na výrobky z křemenného skla, jako jsou trubky pecí, rámy lodí, drážky, kroužky, příruby, zvonové nádoby, a prodávají se výrobcům polovodičových zařízení. Kromě toho budou výrobci plátků také přímo nakupovat odpovídající výrobky z křemenného skla od výrobců zařízení. Obsah nečistot a geometrická velikost výrobků z křemenného skla přímo ovlivňují výtěžnost a efektivitu výroby zařízení s integrovanými obvody.
Výrobky z křemenného skla používané v oblastech s vysokou teplotou vyžadují nízký obsah hydroxylových skupin a obvykle se připravují elektrickým tavením; V nízkoteplotní zóně se více uvažuje a používá křemenné sklo tavené plynem; Při výrobě substrátu masky se více používá křemenné sklo připravené syntetickou metodou s nízkým obsahem nečistot a vysokou propustností.
（2） Globální trh s polovodiči neustále vzkvétá, přičemž tempo růstu dosáhlo v roce 2021 rekordního maxima
V roce 2021 je poptávka globálního polovodičového průmyslu silná a globální nabídka waferů je nedostatková. Díky rozvíjejícím se odvětvím, jako je 5G, spotřební elektronika, internet věcí, umělá inteligence a automatické řízení, scéna globálního trhu s polovodiči nadále rostla na popularitě. Zpráva zveřejněná Americkou asociací polovodičového průmyslu (SIA) ukazuje, že velikost globálního trhu s polovodičovými produkty dosáhne v roce 2021 555,9 miliard USD, což je rekordní hodnota, což je nárůst o 26,2 % ve srovnání s 440,4 miliardami USD v roce 2020. V současnosti Čína je stále největším trhem s polovodičovými aplikacemi na světě s celkovým objemem prodeje 192,5 miliard amerických dolarů v roce 2021, což představuje meziroční nárůst o 27,1 %.
Proces přípravy elektronických informačních materiálů obvykle vyžaduje použití a spotřebu velkého množství špičkových materiálů a výrobků z křemenného skla. S neustálým rozvojem elektronického informačního průmyslu se očekává, že poptávka po špičkových produktech z křemenného skla v polovodičovém průmyslu bude i nadále udržovat vysokou dynamiku růstu.
aplikaceⅡ:Letecký průmysl
Křemenné skleněné vlákno a kompozity na bázi křemenného skleněného vlákna mají vynikající odolnost vůči vysokým teplotám, ablační odolnost, vysoké přenosové a elektrické izolační vlastnosti, které jsou široce používány v oblasti leteckého a námořního vybavení. Velké země světa urychlují rozvoj strategického nově vznikajícího leteckého průmyslu. V této souvislosti se rozsah použití křemenných skleněných vláken a jejich produktů v oblasti letectví bude nadále rozšiřovat, což přinese širší vývojový prostor.
aplikaceⅢ:Optický průmysl
Syntetický křemenný skleněný materiál se používá jako čočka a hranol ve špičkovém optickém poli, TFT-LCD displej s vysokým rozlišením a materiál substrátu fotomasky pro IC. S rychlým růstem high-tech průmyslu si průmysl optických přístrojů v posledních letech udržuje relativně dobrý růstový trend. Se zrychleným rozvojem 5G, technologií AIoT a globálním digitálním procesem se pronikání produktů spotřební elektroniky stále zvyšuje, nové scénáře a aplikace podporují diverzifikovaný vývoj produktů IT a rychlý růst trhu s novými energetickými vozidly je hnacím motorem neustálého růstu. růst poptávky po zobrazovacích panelech. V roce 2021 dosáhla výstupní hodnota a produkce nového globálního průmyslu displejů nového maxima. Podle relevantních údajů bude globální výstupní hodnota nového zobrazovacího panelu v roce 2021 asi 150 miliard dolarů.
aplikaceⅣ:Optický komunikační průmysl
Rukojeť z křemenného skla se používá jako nosný materiál při nanášení a slinování předlisků optických vláken a tažení optických vláken v oblasti optické komunikace. V roce 2022 vývoj světového komunikačního průmyslu vykazuje pozitivní trend a komplexně se urychlí budování pokrytí a popularizace aplikací nové informační infrastruktury, jako je 5G a gigabitová optická síť.
Přístup a návrat základnových stanic 5G vyžadují zdroje optických vláken. Optické vlákno a kabel jsou důležitým základním kamenem sítě pro přenos informací 5G. Řádný pokrok ve výstavbě sítě 5G přinesl přírůstkový trh s optickými vlákny a bude i nadále podporovat rozvoj trhu s optickými vlákny. Rychlý rozvoj odvětví optických komunikací bude řídit neustálý nárůst poptávky po optických vláknech a kabelech, což přispívá k rozvoji průmyslu křemenného skla.
Trh s křemenným sklem
Polovodičový průmysl je hlavní aplikační oblastí materiálů z křemenného skla a další oblasti zahrnují zejména fotovoltaiku, komunikaci s optickými vlákny a elektrické světelné zdroje. Z hlediska tempa růstu jsou v současnosti polovodiče a fotovoltaika hlavními motory růstu trhu s křemenným sklem a očekává se, že tržní podíl se bude v budoucnu dále rozšiřovat.
Podle údajů Quartz Industrial Glass Association tvoří křemenná zařízení, křemenný substrát a křemenné sklo (včetně kelímku) přibližně 40 %, 30 % a 30 % v oblasti polovodičů. Podle statistik Techcet, amerického výzkumného institutu pro elektronické materiály, se v elektronickém průmyslu každoročně spotřebuje 90 % vysoce čistých křemenných surovin na světě. V roce 2022 dosáhne globální tržní prostor pro polovodičové materiály z křemenného skla asi 3 miliardy USD.
