Cos'è il quarzo ad alta purezza

Cos'è il quarzo ad alta purezza?

Il quarzo ad alta purezza è una rara risorsa minerale strategica high-tech nel mondo. È una materia prima minerale insostituibile per la produzione di vetro al quarzo high-tech e una rara risorsa minerale generica ad alto valore aggiunto richiesta dalle industrie emergenti strategiche.. Sulla base delle opinioni dei ricercatori e dell'attuale livello tecnico internazionale, Possiamo chiamare quarzo con una purezza di ω(SiO2)≥3 N~5 N e ω(Fe2O3)<10×10-6 come quarzo ad alta purezza. 6 Da N a 7 N è chiamato quarzo ad altissima purezza.

I prodotti al quarzo ad alta purezza sono ampiamente utilizzati nelle fonti di luce elettrica, comunicazioni in fibra ottica, celle solari, Circuiti integrati a semiconduttore, Strumenti ottici di precisione, utensili medici, industria aerospaziale e altre industrie high-tech. Svolge un ruolo importante nello sviluppo scientifico e tecnologico di un paese ed è una risorsa di importanza strategica.

Il quarzo ad alta purezza ha diversi campi di applicazione in base al suo contenuto. Tra questi, il contenuto di 99.5% A 99.99% viene utilizzato nell'industria delle sorgenti luminose, il contenuto di superiore a 99.99% viene utilizzato per dispositivi ottici di fascia alta e dispositivi laser, e il contenuto di 99.995% A 99.9999% è utilizzato nei semiconduttori, Fotovoltaico e altre industrie.

1 Industria dei semiconduttori

L'industria dei semiconduttori è il fondamento dell'industria globale dell'informazione, e l'ampia applicazione dei prodotti a semiconduttore ha favorito l'avvento dell'era dell'informazione e dell'intelligenza.

La produzione di chip è composta principalmente da quattro parti: Crescita monocristallina, Lavorazione e produzione di wafer, produzione di wafer a circuito integrato e post-package. La crescita monocristallina richiede l'uso di crogioli di quarzo e dispositivi al quarzo.

Un gran numero di materiali ausiliari come il vetro al quarzo sono utilizzati nell'acquaforte, diffusione, ossidazione, Ricottura e altre fasi della lavorazione dei wafer, come prodotti al quarzo ad alta purezza come fogli di quarzo, anelli al quarzo, e barche al quarzo. La fase di diffusione consiste nel diffondere elementi come boro e fosforo nel wafer di silicio in un tubo di forno al quarzo a circa 1000°C.

2 Industria delle fibre ottiche

L'industria della comunicazione è un “Autostrada dell'industria dell'informazione”, e l'intelligenza ad alta velocità “pipa” di informazioni realizzate in fibra ottica al quarzo ad alta purezza fornirà una garanzia di base per l'industria 4.0 e Internet+.

La fibra ottica di silice è un filamento molto sottile con un diametro inferiore a 8 millimetro. I dati digitali vengono trasmessi attraverso la fibra ottica sotto forma di luce. È ampiamente utilizzato nel campo della comunicazione, microelettronica e dispositivi optoelettronici. Rispetto ad altri mezzi di trasmissione (cavo o filo di rame), La fibra di silice ha le caratteristiche di una più forte capacità di interferenza anti-elettromagnetica, capacità anticorrosione, migliore larghezza di banda e capacità di frequenza, e meno perdita di risorse.

Secondo materiali diversi, La fibra di vetro di silice può essere divisa in fibra di vetro di silice pura e fibra di silice drogata. Le fibre di silice drogate includono principalmente fibre di silice drogate con terre rare, Fibre di silice drogate al fluoro e fibre di silice drogate con azoto. Le fibre di silice drogate con terre rare hanno buone prestazioni laser, e le fibre di silice drogate al fluoro e le fibre di silice drogate con azoto hanno resistenza alle radiazioni. Il design della struttura, Distribuzione dell'indice di rifrazione, Processo di doping, Trattamento pre-irradiazione, trattamento post-irradiazione, and so on. può migliorare le sue prestazioni di radiazione anti-spazio.

Pertanto, Le fibre ottiche non sono utilizzate solo nei campi di comunicazione tradizionali, ma anche in speciali ambienti ad alta energia, come il rilevamento interno dei reattori a fusione, Amplificatori per reti dati altamente distribuite nel settore aerospaziale, sorgenti a superluminescenza a banda larga per giroscopi in fibra ottica, laser a fibra che forniscono segnali per i reattori a fissione, and so on.

Inoltre, Il quarzo ad alta purezza ha anche alcune proprietà ottiche. Può formare un raggio laser polarizzato. Utilizzo di quarzo ad alta purezza come finestra, Un laser a fibra è fabbricato con prismi, Filtri e dispositivi di temporizzazione. I cristalli di quarzo di alta qualità sono utilizzati anche in prismi e lenti per strumenti ottici. Si può vedere che le fibre ottiche realizzate con quarzo ad alta purezza hanno un valore aggiunto molto elevato.

3 Industria fotovoltaica

Fotovoltaico è l'abbreviazione di sistema di generazione di energia solare. Come industria verde sostenibile, Il fotovoltaico sta ricevendo sempre più attenzione. Il costo dell'applicazione è stato notevolmente ridotto negli ultimi anni, e si sta rapidamente diffondendo in campo civile. Il quarzo ad alta purezza è una delle materie prime chiave nell'industria fotovoltaica, e le sue principali forme di applicazione includono crogioli di quarzo, tubi di quarzo e varie attrezzature al quarzo.

I crogioli solari al quarzo sono materiali di consumo utilizzati nell'industria fotovoltaica, e sono contenitori consumabili per prodotti monocristallini e silicio policristallino di grande diametro.

4 Campi di ottica e sorgenti luminose

Il vetro al quarzo ottico ha le caratteristiche di resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione e basso tasso di espansione, ed è ampiamente utilizzato in campo ottico. Il vetro al quarzo ad alta purezza viene utilizzato nella produzione di lenti per telescopi e apparecchiature ottiche da laboratorio, apparecchiature di comunicazione, lenti diffrattive, display di proiezione, Ottica per apparecchiature di scansione e stampanti, laser, così come telecamere e schermi TV ultrapiatti, Apparecchiature per il controllo della fiamma, and so on.

Il vetro della sorgente luminosa elettrica può essere diviso in vetro di calcio di potassio, vetro di silice contenente piombo, vetro borosilicato, vetro allumino-silicato e vetro al quarzo secondo la composizione chimica. Il vetro al quarzo ad alta purezza viene utilizzato come materia prima per produrre prodotti a base di sorgenti luminose elettriche, tra cui la lampada al mercurio ad alta pressione, lampada ad alogenuri metallici, lampada dock alogena, lampada a base di xeno, lampada per automobili, and so on., che può resistere alle alte temperature e fornire elevate caratteristiche di trasmissione.