Quartz de haute pureté (HPQ) Le quartz HPQ présente une teneur extrêmement élevée en SiO₂ et une très faible teneur en impuretés. La teneur en SiO₂ requise dépasse généralement 99,991 TP3T. Grâce à son excellente stabilité thermique, son très faible coefficient de dilatation thermique et sa pureté extrêmement élevée, il est largement utilisé dans les semi-conducteurs, le photovoltaïque, les nouveaux écrans, les communications optiques et les produits en verre de quartz haut de gamme. On le surnomme souvent « l'or des matériaux en quartz ».
Des écrans de téléphones portables aux lentilles de satellites, et des véhicules à énergie nouvelle aux engins spatiaux, la qualité HPQ joue un rôle essentiel. minéral, avec une pureté de plus de 99,5%, possède trois « super pouvoirs » :
- Haute résistance à la chaleur:Son point de fusion est proche de 1750°C, soit 500°C de plus que la lave volcanique.
- Super isolation:Une épaisseur de 1 cm peut supporter 250 000 volts de haute tension.
- Excellente transparence:Sa transmittance dépasse 99%.
Cependant, la production de HPQ va bien au-delà de l'extraction minière. Elle nécessite de multiples processus complexes tels que le concassage, le broyage, la classification et la purification. Parmi ces processus, le broyage est le plus critique. Un équipement de broyage approprié ne détermine pas seulement la qualité. la taille des particules la distribution de la poudre de quartz mais affecte également directement les résultats de purification et les performances du matériau.
Importance du broyage dans la production de quartz de haute pureté
- Contrôle de la taille des particules:HPQ exige des exigences strictes la taille des particulesElle est généralement contrôlée à l'échelle du micron, voire du submicron. Plus la taille des particules est uniforme, plus les performances dans les applications optiques et électroniques sont stables.
- Élimination des impuretés:Réduire la contamination métallique lors du meulage mécanique est un défi majeur. Cela nécessite des matériaux spéciaux résistants à l'usure et des systèmes fermés.
- Activation de surfaceLe broyage ultrafin augmente la surface spécifique, créant ainsi des conditions favorables à la lixiviation acide et à la purification par flottation.
Par exemple, fraisage par jet technologie présente des avantages uniques en matière de traitement HPQ. Ce procédé utilise un flux d'air à grande vitesse pour accélérer les particules, les faisant entrer en collision et se frotter les unes contre les autres. Cette méthode évite le contact direct entre les pièces mécaniques et le matériau. Elle réduit ainsi considérablement les impuretés, ce qui en fait un outil idéal pour la production HPQ.
Classificateurs à air Ils sont également indispensables au traitement HPQ. Grâce à un contrôle précis de la vitesse et de la direction du flux d'air, ils séparent les particules de quartz par taille. Les particules surdimensionnées et les fines excessives sont éliminées, améliorant ainsi la qualité et la régularité globales.
Scénarios d'application de base du quartz de haute pureté
fabrication de semi-conducteurs
- Les plaquettes de 12 pouces nécessitent des creusets en quartz de qualité 4N.
- Les lentilles de lithographie nécessitent du verre de quartz avec des bulles internes inférieures à 5 μm.
- En 2024, les lignes de production de YMTC ont consommé plus de 20 tonnes de produits HPQ par mois.
Nouveau secteur de l'énergie
- La durée de vie du creuset en quartz détermine l'efficacité de la croissance des tiges de silicium dans les fours photovoltaïques.
- Chaque GW de capacité solaire nécessite environ 300 ensembles de composants en quartz.
- Les fibres de quartz sont utilisées comme renfort pour les réservoirs de stockage d’hydrogène.
Militaire et aérospatial
- Les composites en fibres de quartz réduisent le poids du cône de nez du missile de 30%.
- Les gyroscopes à quartz satellites atteignent une précision de 0,001°/h.
- Les fenêtres à quartz des détecteurs en eaux profondes résistent à une pression d'eau de 100 MPa.
Solutions de poudre épiques
Avec plus de 20 ans d'expérience dans le traitement des poudres ultrafines, Epic Powder a développé des systèmes de broyage et de classification efficaces et à faible contamination pour HPQ :
- Broyeur à billes et ligne de classification: Convient à la production en série de poudre de quartz ultrafine. Les revêtements en céramique et les supports haute pureté minimisent la contamination par le fer.
- Broyeur à jet:Utilise un flux d'air à grande vitesse et des collisions de particules pour le meulage. Il évite la contamination par usure du métal.
- Broyeur à air:Contrôle précisément la distribution granulométrique, de quelques microns à des centaines de microns.
- Modification de surface système:Enrobe ou modifie la poudre de quartz, améliorant sa compatibilité et sa dispersion dans les résines et le caoutchouc de silicone.
La production de HPQ ne représente pas seulement un défi en science des matériaux. C'est aussi un test complet de conception des équipements et de contrôle des procédés. Grâce à des systèmes de broyage avancés et à une riche expérience en ingénierie, Epic Powder propose des solutions efficaces, écologiques et fiables. Ces innovations soutiennent l'ensemble de la chaîne industrielle HPQ et permettent à ce matériau stratégique d'atteindre des applications plus larges.