石英玻璃的应用

石英玻璃原料是制造二氧化硅薄膜、石英砣、石英玻璃、太阳能电池及光线通讯电缆等高性能材料的主要原料，也是半导体行业的主要塑封原料，还可用作制备单晶硅和多晶硅等，具有很高的附加值，是当今高新科技产品的重要基础，是一个国家高新技术可持续发展的必要条件，在国民经济中起到重要作用。

一、石英玻璃原料

石英玻璃是二氧化硅单一成分的非晶态材料，其制备需采用高纯度的硅砂作为原料。对石英砂进行提纯加工，使其二氧化硅量达到99.9%以上制备出的高纯石英砂是石英玻璃的制备原料。

合成石英玻璃材料是由含硅高纯石英砂的液态化合物在氢氧焰中水解沉积而成的。目前合成石英玻璃的主要生产方式有两种：一种是卧式气相沉积法；另一种是立式气相沉积法。立式气相沉积法生产合成石英玻璃具有工艺稳定性高、成品外观质量好，紫外透过率高的特点，因此，它已成为世界生产合成石英玻璃原料的主流工艺路线。

二、石英玻璃的高端应用领域

石英玻璃被誉为玻璃材料中的“皇冠”，综合性能属玻璃材料之最，制品形态多样，广泛应用于光通讯、半导体、太阳能、航空航天等高端领域。

据石英行业协会报告，2015年全球石英玻璃市场规模超过200亿元，从全球市场来看，光纤、半导体等高端应用领域市场占主导，合计需求占比约80%。

1.光通讯领域

随着信息流量和大容量高效直达电路需求的迫切增长，推动了光纤产业的快速发展，同时也促进其上游主要原料石英预制棒和石英管产业的成长。根据我国光纤光缆行业协会的数据显示，五年来我国光纤行业销售规模增加184%，且增速呈上升趋势，13年同比增长62%。随着国家“十二五”计划中国家工信部对我国网络接入能力进一步要求，光纤市场需求将持续升温，同时带动石英玻璃行业的快速发展。

2.半导体领域

高纯石英材料由于其耐温，耐酸，低膨胀和极佳的管够透过性的特殊物理性能，满足了半导体工业对载具材料中碱金属和重金属含量的苛刻要求，成为该领域中不可缺少的材料。由其制造的扩散管，钟罩等贯穿了半导体制程扩散，氧化，沉积，蚀刻等关键过程。随着工艺的精进，石英材料在半导体生产过程中的到了更广泛的应用，例如承接平板显示技术中光掩膜基板的主要基材，高端大功率照明工具的关键材料。

3.光伏领域

太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源，也因此，世界各国为了更有效地开采和使用太阳能，不断地发展着太阳能光伏组件技术，尽可能地利用这个“永不枯竭”的能源。石英玻璃所制造的坩埚凭借洁净、同质和耐高温的性能，广泛用于太阳能晶体提炼以及电池片的硅片与硅棒相关的生产工艺中，是该产业的重要消耗品和工艺耗材。

4.空航天及其他

由于航空，航天飞行器关键部位材质要求强度高，介电常数和电损小，耐高温，膨胀系数低和耐腐蚀等一系列的严苛条件，石英纤维由于其优异性能而被制成石英棉、石英布等材料用于制飞机机头雷达罩、火箭的尾喷管、空间航天器的烧蚀材料等。石英玻璃具有高纯度、合适的透光率和折射率、光学性能好、从紫外区到红外区优良的光透过性和耐热性等性能，广泛应用于光学镀膜和制作电光源泡材中。

总结 

近些年来，我国光通讯产业、半导体产业、太阳能光伏产业以及航空航天的高速发展，给我国的石英玻璃行业发展提供了更广阔的发展市场，也驱动着我国石英玻璃产品水平攀登更高台阶。

但是，目前我国生产的可用于高端领域的石英砂产量低，不能满足市场需求。部分原料仍需要进口等问题都制约着下游行业的发展。因此，提升我国石英玻璃原材料的技术与装备水平、扩大电子信息产业用高档石英玻璃原材料的产能，打破国外技术垄断，改变当前主要依赖进口的局面，已成为我国石英玻璃行业发展中一个急待解决的、具有战略意义的重要课题。