¿Qué es el cuarzo de alta pureza?
¿Qué es el cuarzo de alta pureza??
El cuarzo de alta pureza es un recurso mineral estratégico de alta tecnología raro en el mundo. Es una materia prima mineral insustituible para la fabricación de vidrio de cuarzo de alta tecnología y un raro recurso mineral genérico de alto valor agregado requerido por industrias emergentes estratégicas. Basado en las opiniones de los investigadores y el nivel técnico internacional actual, Podemos llamar cuarzo con una pureza de ω(SiO2)≥3 N~5 N y ω(Fe2O3)<10×10-6 como cuarzo de alta pureza. 6 N a 7 El N se denomina cuarzo de ultra alta pureza.
Los productos de cuarzo de alta pureza son ampliamente utilizados en fuentes de luz eléctrica, Comunicaciones por fibra óptica, Células solares, Circuitos integrados de semiconductores, Instrumentos ópticos de precisión, Utensilios médicos, Aeroespacial y otras industrias de alta tecnología. Desempeña un papel importante en el desarrollo científico y tecnológico de un país y es un recurso de importancia estratégica.
El cuarzo de alta pureza tiene diferentes campos de aplicación según su contenido. Entre ellos, El contenido de 99.5% Para 99.99% se utiliza en la industria de las fuentes de luz, el contenido de contenido superior a 99.99% se utiliza para dispositivos ópticos de alta gama y dispositivos láser, y el contenido de 99.995% Para 99.9999% se utiliza en semiconductores, Fotovoltaica y otras industrias.
1 Industria de semiconductores
La industria de los semiconductores es la base de la industria mundial de la información, y la amplia aplicación de los productos semiconductores ha promovido el advenimiento de la era de la informatización y la inteligencia.
La fabricación de chips se compone principalmente de cuatro partes: Crecimiento monocristalino, Procesamiento y fabricación de obleas, Producción de obleas de circuitos integrados y post-paquete. El crecimiento de un solo cristal requiere el uso de crisoles de cuarzo y dispositivos de cuarzo.
En el grabado se utilizan una gran cantidad de materiales auxiliares como el vidrio de cuarzo, difusión, oxidación, Recocido y otros pasos del procesamiento de obleas, como productos de cuarzo de alta pureza, como láminas de cuarzo, Anillos de cuarzo, y barcos de cuarzo. El paso de difusión consiste en difundir elementos como el boro y el fósforo en la oblea de silicio en un tubo de horno de cuarzo a unos 1000 °C.
2 Industria de la fibra óptica
La industria de la comunicación es una “Autopista de la industria de la información”, y el sistema inteligente de alta velocidad “pipa” de información hecha de fibra óptica de cuarzo de alta pureza proporcionará una garantía básica para la industria 4.0 e Internet+.
La fibra óptica de sílice es un filamento muy delgado con un diámetro de menos de 8 milímetro. Los datos digitales se transmiten a través de la fibra óptica en forma de luz. Es muy utilizado en el campo de la comunicación, Microelectrónica y dispositivos optoelectrónicos. En comparación con otros medios de transmisión (cable o alambre de cobre), La fibra de sílice tiene las características de una mayor capacidad de interferencia antielectromagnética, Capacidad anticorrosión, Mejor ancho de banda de frecuencia y capacidad, y menos pérdida de recursos.
De acuerdo a los diferentes materiales, La fibra de vidrio de sílice se puede dividir en fibra de vidrio de sílice pura y fibra de sílice dopada. Las fibras de sílice dopadas incluyen principalmente fibras de sílice dopadas con tierras raras, Fibras de sílice dopadas con flúor y fibras de sílice dopadas con nitrógeno. Las fibras de sílice dopadas con tierras raras tienen un buen rendimiento láser, y las fibras de sílice dopadas con flúor y las fibras de sílice dopadas con nitrógeno tienen resistencia a la radiación. El diseño de la estructura, Distribución del índice de refracción, Proceso de dopaje, Tratamiento previo a la irradiación, Tratamiento posterior a la irradiación, etc. puede mejorar su rendimiento de radiación antiespacial.
Por lo tanto, Las fibras ópticas no solo se utilizan en los campos de comunicación tradicionales, pero también en entornos especiales de radiación de alta energía, como la detección interna de reactores de fusión, Amplificadores para redes de datos altamente distribuidas en el sector aeroespacial, Fuentes de superluminiscencia de banda ancha para giroscopios de fibra óptica, Láseres de fibra que proporcionan señales para reactores de fisión, etc.
Además, El cuarzo de alta pureza también tiene ciertas propiedades ópticas. Puede formar un rayo láser polarizado. Uso de cuarzo de alta pureza como ventana, Un láser de fibra se fabrica con prismas, Filtros y dispositivos de cronometraje. Los cristales de cuarzo de alta calidad también se utilizan en prismas y lentes para instrumentos ópticos. Se puede ver que las fibras ópticas hechas de cuarzo de alta pureza tienen un valor agregado muy alto.
3 Industria fotovoltaica
Fotovoltaica es la abreviatura de sistema de generación de energía solar. Como industria verde sostenible, La energía fotovoltaica recibe cada vez más atención. El costo de la aplicación se ha reducido considerablemente en los últimos años, Y se está popularizando rápidamente en el campo civil. El cuarzo de alta pureza es una de las materias primas clave en la industria fotovoltaica, y sus principales formas de aplicación incluyen crisoles de cuarzo, Tubos de cuarzo y diversos equipos de cuarzo.
Los crisoles solares de cuarzo son consumibles utilizados en la industria fotovoltaica, y son contenedores consumibles para productos de silicio monocristalino y policristalino de gran diámetro.
4 Campos ópticos y fuentes de luz
El vidrio de cuarzo óptico tiene las características de resistencia a altas temperaturas, Resistencia a la corrosión y baja tasa de expansión, y es ampliamente utilizado en el campo óptico. El vidrio de cuarzo de alta pureza se utiliza en la producción de lentes de telescopios y equipos ópticos de laboratorio, Equipos de comunicación, Lentes difractivas, Pantallas de proyección, Óptica para equipos de escaneo e impresoras, Láseres, así como cámaras y pantallas de TV ultraplanas, Equipos de control de llama, etc.
El vidrio de la fuente de luz eléctrica se puede dividir en vidrio de potasio y calcio, vidrio de sílice que contiene plomo, Vidrio de borosilicato, vidrio de aluminosilicato y vidrio de cuarzo según composición química. El vidrio de cuarzo de alta pureza se utiliza como materia prima para producir productos de fuentes de luz eléctrica, incluida la lámpara de mercurio de alta presión, Lámpara de halogenuros metálicos, lámpara halógena de muelle, lámpara a base de xenón, lámpara de automóvil, etc., que puede soportar altas temperaturas y proporcionar altas características de transmisión.
