Qu’est-ce que le quartz de haute pureté

Qu’est-ce que le quartz de haute pureté?

Le quartz de haute pureté est une ressource minérale stratégique de haute technologie rare dans le monde. C’est une matière première minérale irremplaçable pour la fabrication de verre de quartz de haute technologie et une ressource minérale générique rare à haute valeur ajoutée requise par les industries émergentes stratégiques.. Basé sur les opinions des chercheurs et le niveau technique international actuel, On peut appeler quartz avec une pureté de ω(SiO2)≥3 N~5 N et ω(Fe2O3)<10×10-6 sous forme de quartz de haute pureté. 6 N à 7 N est appelé quartz ultra-haute pureté.

Les produits en quartz de haute pureté sont largement utilisés dans les sources lumineuses électriques, Communications par fibre optique, Cellules solaires, Circuits intégrés à semi-conducteurs, Instruments optiques de précision, Ustensiles médicaux, Aérospatiale et autres industries de haute technologie. Il joue un rôle important dans le développement scientifique et technologique d’un pays et constitue une ressource d’importance stratégique.

Le quartz de haute pureté a différents domaines d’application en fonction de son contenu. Parmi eux, Le contenu de l' 99.5% À 99.99% est utilisé dans l’industrie des sources lumineuses, la teneur en valeurs supérieures à 99.99% est utilisé pour les appareils optiques haut de gamme et les appareils laser, et le contenu de 99.995% À 99.9999% est utilisé dans les semi-conducteurs, Photovoltaïque et autres industries.

1 Industrie des semi-conducteurs

L’industrie des semi-conducteurs est le fondement de l’industrie mondiale de l’information, et la large application des produits semi-conducteurs a favorisé l’avènement de l’ère de l’information et de l’intelligence.

La fabrication de puces est principalement composée de quatre parties: croissance monocristalline, Traitement et fabrication de wafers, Production de wafers de circuits intégrés et de post-emballage. La croissance monocristalline nécessite l’utilisation de creusets en quartz et de dispositifs en quartz.

Un grand nombre de matériaux auxiliaires tels que le verre de quartz sont utilisés dans la gravure, diffusion, oxydation, Recuit et autres étapes du traitement des plaquettes, tels que les produits en quartz de haute pureté tels que les feuilles de quartz, bagues en quartz, et bateaux à quartz. L’étape de diffusion consiste à diffuser des éléments tels que le bore et le phosphore dans la plaquette de silicium dans un tube de four en quartz à environ 1000°C.

2 Industrie de la fibre optique

L’industrie de la communication est un “Autoroute de l’industrie de l’information”, et l’intelligence à grande vitesse “pipe” d’informations en fibre optique de quartz de haute pureté fournira une garantie de base pour l’industrie 4.0 et Internet+.

La fibre optique de silice est un filament très fin d’un diamètre inférieur à 8 mm. Les données numériques sont transmises à travers la fibre optique sous forme de lumière. Il est largement utilisé dans le domaine de la communication, Dispositifs microélectroniques et optoélectroniques. Par rapport à d’autres supports de transmission (câble ou fil de cuivre), La fibre de silice a les caractéristiques d’une capacité d’interférence anti-électromagnétique plus forte, Capacité anti-corrosion, Meilleure bande passante et capacité de fréquence, et moins de perte de ressources.

Selon différents matériaux, La fibre de verre de silice peut être divisée en fibre de verre de silice pure et en fibre de silice dopée. Les fibres de silice dopées comprennent principalement des fibres de silice dopées aux terres rares, Fibres de silice dopées au fluor et fibres de silice dopées à l’azote. Les fibres de silice dopées aux terres rares ont de bonnes performances laser, et les fibres de silice dopées au fluor et les fibres de silice dopées à l’azote ont une résistance aux radiations. La conception de la structure, Distribution de l’indice de réfraction, Processus de dopage, Traitement pré-irradiation, Traitement post-irradiation, etc. peut améliorer ses performances anti-rayonnement spatial.

Donc, Les fibres optiques ne sont pas seulement utilisées dans les domaines de communication traditionnels, mais aussi dans des environnements spéciaux de rayonnement à haute énergie, comme la détection interne des réacteurs à fusion, Amplificateurs pour réseaux de données hautement distribués dans l’aérospatiale, Sources de superluminescence à large bande pour gyroscopes à fibre optique, lasers à fibre qui fournissent des signaux pour les réacteurs à fission, etc.

De plus,, Le quartz de haute pureté possède également certaines propriétés optiques. Il peut former un faisceau laser polarisé. Utilisation de quartz de haute pureté comme fenêtre, Un laser à fibre est fabriqué avec des prismes, Filtres et dispositifs de temporisation. Les cristaux de quartz de haute qualité sont également utilisés dans les prismes et les lentilles des instruments optiques. On constate que les fibres optiques en quartz de haute pureté ont une très forte valeur ajoutée.

3 Industrie photovoltaïque

Photovoltaïque est l’abréviation de système de production d’énergie solaire. En tant qu’industrie verte durable, Le photovoltaïque fait l’objet de plus en plus d’attention. Le coût de l’application a été considérablement réduit au cours des dernières années, et il se popularise rapidement dans le domaine civil. Le quartz de haute pureté est l’une des principales matières premières de l’industrie photovoltaïque, et ses principales formes d’application comprennent les creusets en quartz, Tubes en quartz et divers équipements en quartz.

Les creusets solaires à quartz sont des consommables utilisés dans l’industrie photovoltaïque, et sont des récipients consommables pour les produits en silicium monocristallin et polycristallin de grand diamètre.

4 Domaines de l’optique et des sources lumineuses

Le verre de quartz optique présente les caractéristiques d’une résistance aux hautes températures, Résistance à la corrosion et faible taux de dilatation, et est largement utilisé dans le domaine optique. Le verre de quartz de haute pureté est utilisé dans la production de lentilles de télescope et d’équipements optiques de laboratoire, Équipement de communication, lentilles diffractives, Écrans de projection, Optiques pour les équipements de numérisation et les imprimantes, Lasers, ainsi que des caméras et des écrans de télévision ultra-plats, Équipement de contrôle de la flamme, etc.

Le verre de la source de lumière électrique peut être divisé en verre de potassium et de calcium, verre de silice contenant du plomb, verre borosilicaté, Verre alumino-silicaté et verre de quartz selon la composition chimique. Le verre de quartz de haute pureté est utilisé comme matière première pour produire des produits de source de lumière électrique, y compris une lampe au mercure à haute pression, lampe aux halogénures métalliques, Lampe de quai halogène, lampe à base de xénon, lampe d’automobile, etc., qui peut résister à des températures élevées et fournir des caractéristiques de transmission élevées.