Le verre de quartz possède d'excellentes propriétés mécaniques, thermiques, optiques et chimiques et est largement utilisé dans les semi-conducteurs, l'aérospatiale, l'optique, les communications optiques, le photovoltaïque et l'éclairage. Le verre de quartz est un verre technique industriel composé d'un seul composant de silice. Étant donné que la silice est un cristal atomique et que Si-O est une liaison covalente, le verre de quartz a une forte résistance à la température et des propriétés chimiques stables ; L'énergie de liaison chimique entre Si-O est grande et la structure est compacte, ce qui confère au verre de quartz de bonnes propriétés mécaniques et une forte résistance à la pression ; De plus, le verre de quartz a une faible densité. Pendant ce temps, la microstructure du verre de quartz est un réseau simple composé d'unités structurelles tétraédriques de dioxyde de silicium, avec un ordre à courte portée et un désordre à longue portée, ce qui rend ses propriétés optiques excellentes et sa rigidité diélectrique élevée.
ApplicationⅠ:Industrie des semi-conducteurs
Le verre de quartz est un matériau indispensable pour l'industrie des semi-conducteurs
Dans le processus de production de semi-conducteurs, les produits en verre de quartz sont principalement utilisés dans la fabrication de silicium monocristallin et la fabrication de plaquettes. Toutes sortes de composants et d'instruments à quartz sont les matériaux nécessaires au nettoyage, à l'oxydation, à la photolithographie, à la gravure, à la diffusion et à d'autres liens. Les matériaux en verre de quartz sont transformés en produits en verre de quartz tels que des tubes de four, des cadres de bateaux, des rainures, des anneaux, des brides, des cloches, et vendus aux fabricants d'équipements semi-conducteurs. En outre, les fabricants de plaquettes achèteront également directement les produits en verre de quartz correspondants auprès des fabricants d'appareils. La teneur en impuretés et la taille géométrique des produits en verre de quartz affectent directement le rendement et l'efficacité de production des dispositifs à circuits intégrés.
Les produits en verre de quartz utilisés dans les zones à haute température nécessitent une faible teneur en hydroxyle et sont généralement préparés par fusion électrique ; Dans la zone à basse température, le verre de quartz fondu au gaz est davantage considéré et utilisé ; Dans la production de substrat de masque, le verre de quartz préparé par méthode synthétique avec une faible teneur en impuretés et une transmission élevée est davantage utilisé.
（2） Le marché mondial des semi-conducteurs continue de croître, le taux de croissance atteignant un niveau record en 2021.
En 2021, la demande de l’industrie mondiale des semi-conducteurs est forte et l’offre mondiale de plaquettes est limitée. Poussé par des industries émergentes telles que la 5G, l’électronique grand public, l’Internet des objets, l’intelligence artificielle et la conduite automatique, le marché mondial des semi-conducteurs a continué de gagner en popularité. Le rapport publié par l'American Semiconductor Industry Association (SIA) montre que la taille du marché mondial des semi-conducteurs atteindra 555,9 milliards de dollars américains en 2021, un niveau record, soit une augmentation de 26,2 % par rapport aux 440,4 milliards de dollars américains en 2020. À l'heure actuelle, la Chine est toujours le plus grand marché d'applications de semi-conducteurs au monde, avec un volume total de ventes de 192,5 milliards de dollars américains en 2021, en hausse de 27,1 % sur un an.
Le processus de préparation des documents d'information électroniques nécessite généralement l'utilisation et la consommation d'un grand nombre de matériaux et de produits en verre de quartz haut de gamme. Avec le développement continu de l'industrie de l'information électronique, la demande de produits en verre de quartz haut de gamme dans l'industrie des semi-conducteurs devrait continuer à maintenir une dynamique de croissance élevée.
ApplicationⅡ:Industrie aérospaciale
La fibre de verre de quartz et les composites à base de fibre de verre de quartz ont d'excellentes propriétés de résistance aux températures élevées, de résistance à l'ablation, de transmission élevée et d'isolation électrique, qui sont largement utilisées dans le domaine des équipements aérospatiaux et marins. Les principaux pays du monde accélèrent le développement d’industries aérospatiales stratégiques émergentes. Dans ce contexte, l'échelle d'application de la fibre de verre de quartz et de ses produits dans le domaine aérospatial continuera de s'étendre, ouvrant la voie à un espace de développement plus large.
ApplicationⅢ:Industrie optique
Le matériau en verre de quartz synthétique est utilisé comme lentille et prisme dans le domaine optique haut de gamme, l'affichage haute définition TFT-LCD et le matériau de substrat de masque photo pour IC. Avec la croissance rapide de l’industrie de haute technologie, l’industrie des instruments optiques a maintenu une tendance de croissance relativement bonne ces dernières années. Avec le développement accéléré de la 5G, de la technologie AIoT et du processus numérique mondial, la pénétration des produits électroniques grand public continue d'augmenter, de nouveaux scénarios et applications favorisent le développement diversifié de produits informatiques et la croissance rapide du marché des véhicules à énergie nouvelle entraîne une croissance continue. croissance de la demande de panneaux d’affichage. En 2021, la valeur de la production et la production de l’industrie mondiale des nouveaux écrans ont atteint un nouveau sommet. Selon les données pertinentes, la valeur mondiale de la production du nouveau panneau d'affichage en 2021 sera d'environ 150 milliards de dollars.
ApplicationⅣ:Industrie de la communication optique
La tige de poignée en verre de quartz est utilisée comme matériau de support dans le dépôt et le frittage de préformes de fibres optiques et l'étirage de fibres optiques dans le domaine de la communication optique. En 2022, le développement de l'industrie mondiale des communications montre une tendance positive, et la couverture de la construction et la vulgarisation des applications de nouvelles infrastructures d'information telles que la 5G et le réseau optique gigabit seront considérablement accélérées.
L’accès et le retour des stations de base 5G nécessitent des ressources en fibre optique. La fibre optique et le câble constituent la pierre angulaire du réseau de transmission d’informations 5G. Les progrès ordonnés de la construction du réseau 5G ont donné naissance au marché supplémentaire de la fibre optique et continueront de promouvoir le développement du marché de la fibre optique. Le développement rapide de l’industrie des communications optiques entraînera une augmentation continue de la demande de fibres optiques et de câbles, ce qui favorisera le développement de l’industrie du verre de quartz.
Marché du verre de quartz
L'industrie des semi-conducteurs est le principal domaine d'application des matériaux en verre de quartz, et d'autres domaines incluent principalement le photovoltaïque, la communication par fibre optique et la source de lumière électrique. Du point de vue du taux de croissance, les semi-conducteurs et le photovoltaïque sont actuellement les principaux moteurs de croissance du marché du verre de quartz, et leur part de marché devrait encore augmenter à l’avenir.
Selon les données de la Quartz Industrial Glass Association, les équipements à quartz, les substrats de quartz et le verre de quartz (y compris le creuset) représentent respectivement environ 40 %, 30 % et 30 % dans le domaine des semi-conducteurs. Selon les statistiques de Techcet, un institut de recherche américain sur les matériaux électroniques, 90 % des matières premières mondiales en quartz de haute pureté sont utilisées chaque année dans l'industrie électronique. En 2022, le marché mondial des matériaux en verre de quartz semi-conducteur atteindra environ 3 milliards de dollars américains.
