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石英玻璃是由二氧化硅(Si陶瓷O2)單一組分構成的特種工業技術玻璃。由於其具有耐溫、耐酸(氫氟酸和熱磷酸除外)、低膨脹和極佳的光譜透過性等特殊的理化性能,現已成為現代科學技術的重要材料,廣泛應用於半導體工業、光通、電光源等高新技術領域,尤其是半導體技術領域中,石英玻璃是不可缺少的輔助材料。

由於石英玻璃具有一系列優異的綜合性能使其他材料難以替代,尤其在微電子、信息、激光、航空航天、國防軍工以及新型電光源等高科技領域被更廣泛地應用,是國家戰略性產業和支柱性產業發展中不可替代的高純石英基礎材料。石英管據不完全統計,世界石英玻璃行業每銷售1億美元產品,就能使相關產業實現近萬億美元的收入,由此促進高新技術,特別是微電子工業的迅速發展,從而又進一步拉動了石英玻璃市場需求量的增長,現其年平均增長率已超過30%,遠遠高於一般工業產品的增長速度。

近些年來,由於我國不斷加大對電子信息產業的發展力度,同時也促進了石英玻璃市場需求量的迅速增長。

在微電子領域,對消耗性的關鍵材料石英玻璃擴散管、坩堝、儀器器皿等石英制品的需求正與日俱增。4英寸~8英寸電路用石英擴散管的需求量在“十一五”時期達到了2萬支/年;8英寸~12英寸也大幅度增加。石英坩堝按生產硅單晶的級別分為電子級和太陽能級。2004年硅單晶產量為石英舟1725噸,太陽能電池硅單晶約占58%,市場年增長率為27。5%,坩堝的年產量已超過10萬只,市場占有率不斷提高。

國內光纖市場以每年12%速度遞增。2004年沉積管和套管的需求量為300噸,國內僅能生產20噸。

我國電光源石英玻璃生產企業已有40多家,擁有連熔爐近100多台,“十一五”期間的市場平均增長率在20%左右,石英管的總產量約53500噸。

標准逐漸成熟

中國建築材料研究總院教授級高工石新勇、陳璐、王睿、吳潔、孫雲蓉等專家撰寫的《我國工業玻璃與特種玻璃標准體系現狀分析及展望》文章指出:我國石英玻璃標准現狀,該領域共有29項標准,產品標准20項(國家標准1項),方法標准9項(國家標准5項),另有4項新產品標准列入2008年行業標准制訂計劃。2008年是石英玻璃標准復審的高峰期,有12項標准得到修訂。

隨著我國經濟的快速發展,一些玻璃新品種、新技術已經形成和正在進行產業化,資源再生利用、節約能源、保護環境方面的產品日新月異,我國已開始對低溫噴塗玻璃、無鉛封接玻璃、防微波輻射玻璃、電磁屏蔽玻璃等產品進行科研研究和應用推廣,計劃根據進展情況,盡快將成熟的產品納入標准。新產品的納標,能夠優化我國工業玻璃與特種玻璃品種結構。

石英玻璃器件有三大類:第一類是石英玻璃儀器,有分餾提純塔、純水蒸餾塔、半導體工業用擴散管、試劑提純設備、蒸發器等;第二類是石英玻璃器皿容器。品種和規格有幾百種,用途很廣,從化驗室到半導體集成電路生產都要大量使用。第三類是石英玻璃型材,有板、片、法蘭、棒、棍、杆等,主要用於大型芯片加工的單片機石英材料、光刻基片、光電顯示器板、光纖拉絲用支撐杆等。石英玻璃器件產品占石英玻璃工業總產值的1/3以上。

近年來石英玻璃行業在生產工藝技術裝備,質量都有極大的提高。在石英玻璃器件加工方面有突出進步,在發展太陽能電池用石英器件方面有突破性進展,受到國內生產太陽能電池的大型企業、等先進企業確認,生產的石英器件完全滿足要求,產品質量已達到國際先進水平。從相關產業的發展來看,我國石英玻璃仍將保持年平均15%~20%的增長速度。信息產業用石英玻璃的增長速度仍大於電光源用石英玻璃。
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