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非金属矿市场的未来明星——石英玻璃
来源：中国粉体技术网    更新时间：2013-06-25 16:20:27    浏览次数：
 
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       与普通玻璃相比，石英玻璃具有耐温性高，热膨胀系数低，电绝缘性优良，化学性和超声延迟性能稳定等特点，因此它是近代尖端技术的首选优良材料之一，例如：空间技术、原子能工业、国防装备、自动化系统，以及半导体、冶金、化工、电光源等等。
一、石英玻璃性能简介
       石英玻璃是用天然结晶石英(水晶或纯的硅石)，或合成硅烷经高温熔制而成的，是由二氧化硅(SiO2)单一组分构成的特种工业技术玻璃。由于其具有耐温、耐酸(氢氟酸和热磷酸除外)、低膨胀和极佳的光谱透过性等特殊的理化性能，现已成为现代科学技术领域的重要材料，广泛应用于半导体工业、光通讯、电光源等高新技术领域，尤其是半导体技术领域中，石英玻璃是不可缺少的辅助材料。
        此外，熔融后的石英玻璃具有极好的加工性能，在极高的粘度范围内，可以用管和棒进行有如普通玻璃细工一样的热加工，还可以用金刚石或碳化硅制成的磨具进行高速机械加工，从而制成各种复杂形状的仪器和特种制品。石英玻璃的性能主要取决于它的纯度，其次是工艺过程或热工制度。微量杂质的存在将给石英玻璃的使用性能带来重大的影响，工艺过程或热工制度如果稍有疏忽，将给外观质量带来多种多样的缺陷，从而产生大量的废次产品。
二、石英玻璃的相关科研成果
       随着我国经济的快速发展，一些玻璃新品种、新技术已经形成和正在进行产业化，资源再生利用、节约能源、保护环境方面的产品日新月异，我国已开始对低温喷涂玻璃、无铅封接玻璃、防微波辐射玻璃、电磁屏蔽玻璃等产品进行科研研究和应用推广，计划根据进展情况，尽快将成熟的产品纳入使用标准。新产品的纳标，将优化我国工业玻璃与特种玻璃品种结构。
       石英玻璃器件有三大类：第一类是石英玻璃仪器，有分馏提纯塔、纯水蒸馏塔、半导体工业用扩散管、试剂提纯设备、蒸发器等;第二类是石英玻璃器皿容器，品种和规格有几百种，用途很广，从化验室到半导体集成电路生产都要大量使用；第三类是石英玻璃型材，有板、片、法兰、棒、棍、杆等，主要用于大型芯片加工的单片机石英材料、光刻基片、光电显示器板、光纤拉丝用支撑杆等。石英玻璃器件产品占石英玻璃工业总产值的1/3以上。
       近年来石英玻璃行业在生产工艺技术装备，质量都有极大的提高。在石英玻璃器件加工方面有突出进步，在发展太阳能电池用石英器件方面有突破性进展，受到国内生产太阳能电池的大型企业、公司等先进企业确认，生产的石英器件完全满足要求，产品质量已达到国际先进水平。从相关产业的发展来看，我国石英玻璃仍将保持年平均15%～20%的增长速度。信息产业用石英玻璃的增长速度仍大于电光源用石英玻璃。
三、石英玻璃的市场动向
       由于石英玻璃具有一系列优异的综合性能，并且是其他材料难以替代的，所以在微电子、信息、激光、航空航天、国防军工以及新型电光源等高科技领域被广泛地应用，是国家战略性产业和支柱性产业发展中最佳的高纯基础材料。石英玻璃在高端产业的大量需求，也拉动了相关产业的迅速发展。据不完全统计，世界石英玻璃行业每销售1亿美元产品，就能使相关产业实现近万亿美元的收入，石英玻璃的发展促进了高新技术，特别是微电子工业的迅速发展，这些行业的发展又反过来进一步拉动了石英玻璃市场需求量的增长，现其年平均增长率已超过30%，远远高于一般工业产品的增长速度。近些年来，由于我国不断加大对电子信息产业的发展力度，大大促进了石英玻璃市场需求量的迅速增长。
       在微电子领域，对消耗性的关键材料石英玻璃扩散管、坩埚、仪器器皿等石英制品的需求正与日俱增。4英寸～8英寸电路用石英扩散管的需求量在“十一五”时期达到了2万支/年;8英寸～12英寸也大幅度增加。石英坩埚按生产硅单晶的级别分为电子级和太阳能级。2004年硅单晶产量为1725吨，太阳能电池硅单晶约占58%，市场年增长率为27.5%，坩埚的年产量已超过10万只，市场占有率不断提高。国内光纤市场以每年12%速度递增。2004年沉积管和套管的需求量为300吨，国内仅能生产20吨。我国电光源石英玻璃生产企业已有40多家，拥有连熔炉近100多台，“十一五”期间的市场平均增长率在20%左右，石英管的总产量约53500吨。
       我国石英行业从上世纪60年代开始起步，70年代逐渐发展形成较为完整的产业，到上世纪80年代后期，石英玻璃行业才得以迅速发展，技术根源日趋成熟，机械装备得到充分改进和完善，石英玻璃行业的发展出现新的局面。但是目前国内石英企业生产规模都较小，几十家企业当中年产值过亿元的只有两家，产值千万元以上的不超出10家，远远跟不上我国信息、微电子等高新技术产业快速发展的需求，大部分依靠进口供应。。
       发达国家均将石英玻璃作为新材料的重要组成部分，放在优先发展的地位并加以支持。 在微电子工业用超纯石英玻璃制品领域，德国劳氏公司已可生产40英寸超大直径的石英坩埚产品，纯度(13种杂质元素的总含量)可达2ppm，生产的大规格石英管直径可达500mm以上，纯度在10ppm以下，基本无波纹。在光纤用光波导级石英包层管领域，美国和德国生产的纯度较高，二氧化硅含量大于五个9，OH含量≤1ppm。而在航天技术用宇航级光学石英玻璃、激光技术用超纯合成石英玻璃领域，国外可做到直径750mm以上，杂质含量≤01ppm，满足光学级三个一类要求。
       石英玻璃市场已呈现出一派生机勃勃的气象，石英玻璃行业必定是未来工业的一颗明星。
 
 
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