石英玻璃是由二氧化硅(SiO2)單一組分構(gòu)成的特種工業(yè)技術(shù)玻璃。由于其具有耐溫、耐酸(HF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(xiàn)已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要材料,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、光通訊、電光源等高新技術(shù)領(lǐng)域,尤其是半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中,石英玻璃是不可缺少的輔助材料。
由于石英玻璃具有一系列優(yōu)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(lǐng)域被更廣泛地應(yīng)用,是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)和支柱性產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不可替代的高純基礎(chǔ)材料。據(jù)不完全統(tǒng)計,世界石英玻璃行業(yè)每銷售1億美元產(chǎn)品,就能使相關(guān)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)近萬億美元的收入,由此促進高新技術(shù),特別是微電子工業(yè)的迅速發(fā)展,從而又進一步拉動了石英玻璃市場需求量的增長,現(xiàn)其年平均增長率已超過30%,遠遠高于一般工業(yè)產(chǎn)品的增長速度。
進口形勢待扭轉(zhuǎn)
我國石英行業(yè)從上世紀60年代開始起步,70年代逐漸發(fā)展形成較為完整的產(chǎn)業(yè),到上世紀80年代后期,石英玻璃行業(yè)才得以迅速發(fā)展,技術(shù)根源日趨成熟,機械裝備得到充分改進和完善,石英玻璃行業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)新的局面。
國內(nèi)石英企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模都較小,幾十家企業(yè)當中年產(chǎn)值過億元的只有兩家,產(chǎn)值千萬元以上的不超出10家。產(chǎn)品檔次低,遠遠跟不上我國信息、微電子等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。發(fā)達國家均將石英玻璃作為新材料的重要組成部分,放在優(yōu)先發(fā)展的地位并加以支持。我國也將石英玻璃列入了國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)這次的重點支持對象。石英玻璃產(chǎn)業(yè)有了長足發(fā)展,微電子、信息、國防等支柱產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)所需大量石英玻璃,目前國內(nèi)產(chǎn)品的性能還遠不能滿足要求,大部分依靠進口供應(yīng)。
在微電子工業(yè)用超純石英玻璃制品領(lǐng)域,德國勞氏公司已可生產(chǎn)40英寸超大直徑的石英坩堝產(chǎn)品,純度(13種雜質(zhì)元素的總含量)可達2ppm,生產(chǎn)的大規(guī)格石英管直徑可達500mm以上,純度在10ppm以下,基本無波紋。在光纖用光波導(dǎo)級石英包層管領(lǐng)域,美國和德國生產(chǎn)的純度較高,二氧化硅含量大于五個9,OH含量≤1ppm。而在航天技術(shù)用宇航級光學(xué)石英玻璃、激光技術(shù)用超純合成石英玻璃領(lǐng)域,國外可做到直徑750mm以上,雜質(zhì)含量≤01ppm,滿足光學(xué)級三個一類要求。
市場迅速爬升
近些年來,由于我國不斷加大對電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)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(lǐng)域,對消耗性的關(guān)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(chǎn)硅單晶的級別分為電子級和太陽能級。2004年硅單晶產(chǎn)量為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(chǎn)量已超過10萬只,市場占有率不斷提高。
國內(nèi)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(nèi)僅能生產(chǎn)20噸。
我國電光源石英玻璃生產(chǎn)企業(yè)已有40多家,擁有連熔爐近100多臺,“十一五”期間的市場平均增長率在20%左右,石英管的總產(chǎn)量約53500噸。
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