El vidrio de cuarzo tiene excelentes propiedades mecánicas, térmicas, ópticas y químicas, y se usa ampliamente en semiconductores, aeroespacial, óptica, comunicaciones ópticas, fotovoltaica e iluminación. El vidrio de cuarzo es un vidrio técnico industrial compuesto por un único componente de sílice. Debido a que la sílice es un cristal atómico y el Si-O es un enlace covalente, el vidrio de cuarzo tiene una fuerte resistencia a la temperatura y propiedades químicas estables; La energía del enlace químico entre Si-O es grande y la estructura es compacta, lo que hace que el vidrio de cuarzo tenga buenas propiedades mecánicas y una fuerte resistencia a la presión; Además, el vidrio de cuarzo tiene una densidad pequeña. Mientras tanto, la microestructura del vidrio de cuarzo es una red simple compuesta de unidades estructurales tetraédricas de dióxido de silicio, con orden de corto alcance y desorden de largo alcance, lo que hace que sus propiedades ópticas sean excelentes y su rigidez dieléctrica sea alta.
SolicitudⅠ:La industria de semiconductores
El vidrio de cuarzo es un material indispensable para la industria de semiconductores
En el proceso de producción de semiconductores, los productos de vidrio de cuarzo se utilizan principalmente en la fabricación de silicio monocristalino y de obleas. Todo tipo de componentes e instrumentos de cuarzo son los materiales necesarios para la limpieza, oxidación, fotolitografía, grabado, difusión y otros enlaces. Los materiales de vidrio de cuarzo se convierten en productos de vidrio de cuarzo, como tubos de hornos, estructuras de embarcaciones, ranuras, anillos, bridas, campanas de vidrio y se venden a fabricantes de equipos semiconductores. Además, los fabricantes de obleas también comprarán directamente los productos de vidrio de cuarzo correspondientes a los fabricantes de dispositivos. El contenido de impurezas y el tamaño geométrico de los productos de vidrio de cuarzo afectan directamente el rendimiento y la eficiencia de producción de los dispositivos de circuitos integrados.
Los productos de vidrio de cuarzo utilizados en áreas de alta temperatura requieren un bajo contenido de hidroxilo y generalmente se preparan mediante fusión eléctrica; En la zona de baja temperatura, el vidrio de cuarzo fundido con gas se considera y utiliza más; En la producción de sustrato de máscara, se utiliza más el vidrio de cuarzo preparado mediante un método sintético con bajo contenido de impurezas y alta transmitancia.
（2） El mercado mundial de semiconductores sigue en auge y la tasa de crecimiento alcanzará un récord en 2021
En 2021, la demanda de la industria mundial de semiconductores es fuerte y la oferta mundial de obleas es escasa. Impulsada por industrias emergentes como 5G, electrónica de consumo, Internet de las cosas, inteligencia artificial y conducción automática, la escena del mercado global de semiconductores siguió ganando popularidad. El informe publicado por la Asociación Estadounidense de la Industria de Semiconductores (SIA) muestra que el tamaño del mercado mundial de semiconductores alcanzará los 555,9 mil millones de dólares estadounidenses en 2021, un récord, un aumento del 26,2% en comparación con los 440,4 mil millones de dólares estadounidenses en 2020. En la actualidad, China Sigue siendo el mercado de aplicaciones de semiconductores más grande del mundo, con un volumen de ventas total de 192.500 millones de dólares estadounidenses en 2021, un aumento interanual del 27,1%.
El proceso de preparación de materiales de información electrónica generalmente requiere el uso y consumo de una gran cantidad de materiales y productos de vidrio de cuarzo de alta gama. Con el desarrollo continuo de la industria de la información electrónica, se espera que la demanda de productos de vidrio de cuarzo de alta gama en la industria de semiconductores continúe manteniendo un alto impulso de crecimiento.
SolicitudⅡ:Industria aeroespacial
La fibra de vidrio de cuarzo y los compuestos a base de fibra de vidrio de cuarzo tienen excelentes propiedades de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la ablación, alta transmisión y aislamiento eléctrico, que se utilizan ampliamente en el campo de los equipos aeroespaciales y marinos. Los principales países del mundo están acelerando el desarrollo de industrias aeroespaciales estratégicas emergentes. En este contexto, la escala de aplicación de la fibra de vidrio de cuarzo y sus productos en el campo aeroespacial seguirá expandiéndose, marcando el comienzo de un espacio de desarrollo más amplio.
SolicitudⅢ:Industria óptica
El material de vidrio de cuarzo sintético se utiliza como lente y prisma en campos ópticos de alta gama, pantallas TFT-LCD de alta definición y material de sustrato de fotomáscara para circuitos integrados. Con el rápido crecimiento de la industria de alta tecnología, la industria de instrumentos ópticos ha mantenido una tendencia de crecimiento relativamente buena en los últimos años. Con el desarrollo acelerado de 5G, la tecnología AIoT y el proceso digital global, la penetración de productos electrónicos de consumo continúa aumentando, nuevos escenarios y aplicaciones promueven el desarrollo diversificado de productos de TI y el rápido crecimiento del mercado de vehículos de nueva energía impulsa la continua Crecimiento de la demanda de paneles de visualización. En 2021, el valor de producción y la producción de la industria mundial de nuevas pantallas alcanzaron un nuevo máximo. Según datos relevantes, el valor de producción global del nuevo panel de visualización en 2021 será de unos 150 mil millones de dólares.
SolicitudⅣ:Industria de la comunicación óptica
La varilla del mango de vidrio de cuarzo se utiliza como material de soporte en la deposición y sinterización de preformas de fibra óptica y en el trefilado de fibra óptica en el campo de la comunicación óptica. En 2022, el desarrollo de la industria mundial de las comunicaciones muestra una tendencia positiva y se acelerará ampliamente la cobertura de la construcción y la popularización de aplicaciones de nuevas infraestructuras de información como 5G y redes ópticas gigabit.
El acceso y retorno de las estaciones base 5G necesitan recursos de fibra óptica. La fibra óptica y el cable son la piedra angular importante de la red de transmisión de información 5G. El progreso ordenado de la construcción de la red 5G ha generado un mercado incremental de fibra óptica y continuará promoviendo el desarrollo del mercado de fibra óptica. El rápido desarrollo de la industria de las comunicaciones ópticas impulsará el aumento continuo de la demanda de cables y fibras ópticas, lo que favorece el desarrollo de la industria del vidrio de cuarzo.
Mercado de vidrio de cuarzo
La industria de semiconductores es el principal campo de aplicación de los materiales de vidrio de cuarzo, y otros campos incluyen principalmente la energía fotovoltaica, la comunicación por fibra óptica y las fuentes de luz eléctrica. Desde la perspectiva de la tasa de crecimiento, los semiconductores y la energía fotovoltaica son los principales motores de crecimiento del mercado del vidrio de cuarzo en la actualidad, y se espera que la participación de mercado se expanda aún más en el futuro.
Según los datos de la Asociación de Vidrio Industrial de Cuarzo, los equipos de cuarzo, el sustrato de cuarzo y el vidrio de cuarzo (incluido el crisol) representan respectivamente alrededor del 40%, 30% y 30% en el campo de los semiconductores. Según las estadísticas del instituto estadounidense de investigación de materiales electrónicos Techcet, el 90% de las materias primas de cuarzo de alta pureza del mundo se utilizan cada año en la industria electrónica. En 2022, el espacio del mercado mundial de materiales semiconductores de vidrio de cuarzo alcanzará unos 3.000 millones de dólares.
