Το γυαλί χαλαζία έχει εξαιρετικές μηχανικές, θερμικές, οπτικές και χημικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται ευρέως στους ημιαγωγούς, την αεροδιαστημική, την οπτική, την οπτική επικοινωνία, τα φωτοβολταϊκά και τον φωτισμό. Το γυαλί χαλαζία είναι ένα βιομηχανικό τεχνικό γυαλί που αποτελείται από ένα μόνο συστατικό πυριτίου. Επειδή το πυρίτιο είναι ατομικός κρύσταλλος και το Si-O είναι ομοιοπολικός δεσμός, το γυαλί χαλαζία έχει ισχυρή αντοχή στη θερμοκρασία και σταθερές χημικές ιδιότητες. Η ενέργεια χημικού δεσμού μεταξύ του Si-O είναι μεγάλη και η δομή είναι συμπαγής, γεγονός που κάνει το γυαλί χαλαζία να έχει καλές μηχανικές ιδιότητες και ισχυρή αντίσταση στην πίεση. Επιπλέον, το γυαλί χαλαζία έχει μικρή πυκνότητα. Εν τω μεταξύ, η μικροδομή του γυαλιού χαλαζία είναι ένα απλό δίκτυο που αποτελείται από τετραεδρικές δομικές μονάδες διοξειδίου του πυριτίου, με διαταραχή μικρής εμβέλειας και μεγάλης εμβέλειας, γεγονός που καθιστά τις οπτικές του ιδιότητες εξαιρετικές και τη διηλεκτρική αντοχή υψηλή.
ΕφαρμογήⅠ:Βιομηχανία ημιαγωγών
Το γυαλί χαλαζία είναι απαραίτητο υλικό για τη βιομηχανία ημιαγωγών
Στη διαδικασία παραγωγής ημιαγωγών, τα προϊόντα από γυαλί χαλαζία χρησιμοποιούνται κυρίως στην κατασκευή μονοκρυσταλλικού πυριτίου και στην κατασκευή γκοφρετών. Όλα τα είδη εξαρτημάτων και οργάνων χαλαζία είναι τα υλικά που χρειάζονται για τον καθαρισμό, την οξείδωση, τη φωτολιθογραφία, τη χάραξη, τη διάχυση και άλλους συνδέσμους. Τα υλικά από γυαλί χαλαζία κατασκευάζονται σε προϊόντα από γυαλί χαλαζία, όπως σωλήνες κλιβάνων, πλαίσια σκαφών, αυλακώσεις, δακτύλιοι, φλάντζες, βάζο καμπάνας και πωλούνται σε κατασκευαστές εξοπλισμού ημιαγωγών. Επιπλέον, οι κατασκευαστές γκοφρετών θα αγοράζουν επίσης απευθείας αντίστοιχα προϊόντα από γυαλί χαλαζία από κατασκευαστές συσκευών. Η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες και το γεωμετρικό μέγεθος των προϊόντων από γυαλί χαλαζία επηρεάζουν άμεσα την απόδοση και την απόδοση παραγωγής των συσκευών ολοκληρωμένου κυκλώματος.
Τα προϊόντα από γυαλί χαλαζία που χρησιμοποιούνται σε περιοχές υψηλής θερμοκρασίας απαιτούν χαμηλή περιεκτικότητα σε υδροξύλια και συνήθως παρασκευάζονται με ηλεκτρική τήξη. Στη ζώνη χαμηλής θερμοκρασίας, το γυαλί χαλαζία με λιωμένο αέριο θεωρείται και χρησιμοποιείται περισσότερο. Στην παραγωγή υποστρώματος μάσκας χρησιμοποιείται περισσότερο γυαλί χαλαζία που παρασκευάζεται με συνθετική μέθοδο με χαμηλή περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες και υψηλή διαπερατότητα.
（2） Η παγκόσμια αγορά ημιαγωγών συνεχίζει να ανθεί, με τον ρυθμό ανάπτυξης να φτάνει σε υψηλό ρεκόρ το 2021
Το 2021, η ζήτηση της παγκόσμιας βιομηχανίας ημιαγωγών είναι ισχυρή και η παγκόσμια προσφορά γκοφρετών είναι ελλιπής. Με γνώμονα τις αναδυόμενες βιομηχανίες όπως το 5G, τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, το Διαδίκτυο των πραγμάτων, η τεχνητή νοημοσύνη και η αυτόματη οδήγηση, η παγκόσμια αγορά ημιαγωγών συνέχισε να αυξάνεται σε δημοτικότητα. Η έκθεση που δημοσιεύτηκε από την Αμερικανική Ένωση Βιομηχανίας Ημιαγωγών (SIA) δείχνει ότι το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς ημιαγωγών θα φτάσει τα 555,9 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2021, υψηλό ρεκόρ, αύξηση 26,2% σε σύγκριση με 440,4 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2020. Επί του παρόντος, η Κίνα εξακολουθεί να είναι η μεγαλύτερη αγορά εφαρμογών ημιαγωγών στον κόσμο, με συνολικό όγκο πωλήσεων 192,5 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ το 2021, σημειώνοντας αύξηση 27,1% σε ετήσια βάση.
Η διαδικασία προετοιμασίας ηλεκτρονικών πληροφοριακών υλικών απαιτεί συνήθως τη χρήση και την κατανάλωση μεγάλου αριθμού υλικών και προϊόντων από γυαλί υψηλής ποιότητας χαλαζία. Με τη συνεχή ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρονικών πληροφοριών, η ζήτηση για προϊόντα υψηλής ποιότητας από γυαλί χαλαζία στη βιομηχανία ημιαγωγών αναμένεται να συνεχίσει να διατηρεί υψηλή δυναμική ανάπτυξης.
ΕφαρμογήⅡ:Αεροδιαστημική βιομηχανία
Οι ίνες υάλου χαλαζία και τα σύνθετα υλικά που βασίζονται σε ίνες γυαλιού χαλαζία έχουν εξαιρετική αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντίσταση κατάλυσης, υψηλή μετάδοση και ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης, οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της αεροδιαστημικής και του θαλάσσιου εξοπλισμού. Μεγάλες χώρες στον κόσμο επιταχύνουν την ανάπτυξη στρατηγικών αναδυόμενων αεροδιαστημικών βιομηχανιών. Σε αυτό το πλαίσιο, η κλίμακα εφαρμογής της ίνας υάλου χαλαζία και των προϊόντων της στον αεροδιαστημικό τομέα θα συνεχίσει να επεκτείνεται, εγκαινιάζοντας έναν ευρύτερο χώρο ανάπτυξης.
ΕφαρμογήⅢ:Βιομηχανία οπτικών
Το υλικό από συνθετικό γυαλί χαλαζία χρησιμοποιείται ως φακός και πρίσμα σε οπτικό πεδίο υψηλής τεχνολογίας, οθόνη υψηλής ευκρίνειας TFT-LCD και υλικό υποστρώματος φωτομάσκας για IC. Με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας υψηλής τεχνολογίας, η βιομηχανία οπτικών οργάνων έχει διατηρήσει μια σχετικά καλή τάση ανάπτυξης τα τελευταία χρόνια. Με την επιταχυνόμενη ανάπτυξη του 5G, της τεχνολογίας AIoT και της παγκόσμιας ψηφιακής διαδικασίας, η διείσδυση των καταναλωτικών ηλεκτρονικών προϊόντων συνεχίζει να αυξάνεται, νέα σενάρια και εφαρμογές προωθούν τη διαφοροποιημένη ανάπτυξη προϊόντων πληροφορικής και η ταχεία ανάπτυξη της αγοράς νέων ενεργειακών οχημάτων οδηγεί τη συνεχή αύξηση της ζήτησης πάνελ οθόνης. Το 2021, η αξία παραγωγής και η παραγωγή της παγκόσμιας νέας βιομηχανίας οθονών έφτασε σε νέο υψηλό. Σύμφωνα με σχετικά στοιχεία, η παγκόσμια αξία παραγωγής του νέου πάνελ οθόνης το 2021 θα είναι περίπου 150 δισεκατομμύρια δολάρια.
ΕφαρμογήⅣ:Βιομηχανία οπτικών επικοινωνιών
Η ράβδος λαβής από γυαλί χαλαζία χρησιμοποιείται ως υποστηρικτικό υλικό στην εναπόθεση και πυροσυσσωμάτωση προμορφωμάτων οπτικών ινών και στην έλξη οπτικών ινών στον τομέα της οπτικής επικοινωνίας. Το 2022, η ανάπτυξη της παγκόσμιας βιομηχανίας επικοινωνιών παρουσιάζει θετική τάση και η κάλυψη κατασκευής και η εκλαΐκευση εφαρμογών νέων υποδομών πληροφοριών όπως το 5G και το οπτικό δίκτυο gigabit θα επιταχυνθεί πλήρως.
Η πρόσβαση και η επιστροφή σταθμών βάσης 5G χρειάζονται πόρους οπτικών ινών. Οι οπτικές ίνες και το καλώδιο αποτελούν τον σημαντικό ακρογωνιαίο λίθο του δικτύου μετάδοσης πληροφοριών 5G. Η ομαλή πρόοδος της κατασκευής του δικτύου 5G έχει φέρει τη σταδιακή αγορά οπτικών ινών και θα συνεχίσει να προωθεί την ανάπτυξη της αγοράς οπτικών ινών. Η ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας οπτικών επικοινωνιών θα οδηγήσει στη συνεχή αύξηση της ζήτησης για οπτικές ίνες και καλώδια, η οποία ευνοεί την ανάπτυξη της βιομηχανίας υάλου χαλαζία.
Αγορά γυαλιού χαλαζία
Η βιομηχανία ημιαγωγών είναι το κύριο πεδίο εφαρμογής των υλικών από γυαλί χαλαζία και άλλα πεδία περιλαμβάνουν κυρίως φωτοβολταϊκά, επικοινωνία οπτικών ινών και ηλεκτρική πηγή φωτός. Από την άποψη του ρυθμού ανάπτυξης, οι ημιαγωγοί και τα φωτοβολταϊκά είναι οι κύριοι κινητήρες ανάπτυξης της αγοράς υαλοπινάκων χαλαζία προς το παρόν και το μερίδιο αγοράς αναμένεται να επεκταθεί περαιτέρω στο μέλλον.
Σύμφωνα με τα στοιχεία της Quartz Industrial Glass Association, ο εξοπλισμός χαλαζία, το υπόστρωμα χαλαζία και το γυαλί χαλαζία (συμπεριλαμβανομένου του χωνευτηρίου) αντιστοιχούν αντίστοιχα περίπου στο 40%, 30% και 30% στον τομέα των ημιαγωγών. Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία του Techcet, ενός αμερικανικού ερευνητικού ινστιτούτου ηλεκτρονικών υλικών, το 90% των πρώτων υλών χαλαζία υψηλής καθαρότητας παγκοσμίως χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική βιομηχανία κάθε χρόνο. Το 2022, ο χώρος της παγκόσμιας αγοράς για υλικά από γυαλί ημιαγωγού χαλαζία θα φτάσει περίπου τα 3 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.
