Kuarsa Kemurnian Tinggi (HPQ) adalah bahan baku kuarsa dengan kandungan SiO₂ yang sangat tinggi dan pengotor yang sangat rendah. Kandungan SiO₂ yang dibutuhkan biasanya melebihi 99,99%. Berkat stabilitas termalnya yang sangat baik, koefisien ekspansi termal yang sangat rendah, dan kemurnian yang sangat tinggi, HPQ banyak digunakan dalam semikonduktor, fotovoltaik, layar baru, komunikasi optik, dan produk kaca kuarsa kelas atas. HPQ sering disebut "emasnya material kuarsa".
Dari layar ponsel hingga lensa satelit, dan dari kendaraan energi baru hingga pesawat ruang angkasa, HPQ memainkan peran penting. mineral, dengan kemurnian lebih dari 99,5%, memiliki tiga “kekuatan super”:
- Tahan panas tinggi:Titik lelehnya hampir 1750°C, yang 500°C lebih tinggi dari lava vulkanik.
- Isolasi super: Ketebalan 1 cm dapat menahan tegangan tinggi 250.000 volt.
- Transparansi yang sangat baik:Transmitansinya melebihi 99%.
Namun, produksi HPQ lebih dari sekadar penambangan. Proses ini membutuhkan beberapa proses kompleks seperti penghancuran, penggilingan, klasifikasi, dan pemurnian. Di antara semua proses tersebut, penggilingan merupakan proses yang paling krusial. Peralatan penggilingan yang tepat tidak hanya menentukan ukuran partikel distribusi bubuk kuarsa tetapi juga secara langsung memengaruhi hasil pemurnian dan kinerja material.
Pentingnya Penggilingan dalam Produksi Kuarsa Kemurnian Tinggi
- Kontrol ukuran partikel:HPQ memerlukan persyaratan yang ketat ukuran partikelBiasanya dikontrol pada tingkat mikron atau bahkan submikron. Semakin seragam ukuran partikel, semakin stabil kinerjanya dalam aplikasi optik dan elektronik.
- Penghapusan kotoranMengurangi kontaminasi logam selama penggilingan mekanis merupakan tantangan utama. Hal ini membutuhkan material khusus yang tahan aus dan sistem tertutup.
- Aktivasi permukaanPenggilingan ultra-halus meningkatkan luas permukaan spesifik. Hal ini menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk pelindian asam dan pemurnian flotasi selanjutnya.
Misalnya, penggilingan jet teknologi memiliki keunggulan unik dalam pemrosesan HPQ. Proses ini menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi untuk mempercepat partikel, menyebabkannya saling bertabrakan dan bergesekan. Metode ini menghindari kontak langsung antara komponen mekanis dan material. Hasilnya, pengotor berkurang secara signifikan, sehingga ideal untuk produksi HPQ.
Klasifikasi udara juga sangat diperlukan dalam pemrosesan HPQ. Dengan mengontrol kecepatan dan arah aliran udara secara presisi, mereka memisahkan partikel kuarsa berdasarkan ukuran. Partikel berukuran besar dan partikel halus yang berlebihan akan dihilangkan. Hal ini meningkatkan kualitas dan konsistensi secara keseluruhan.
Skenario Aplikasi Inti Kuarsa Kemurnian Tinggi
Manufaktur semikonduktor
- Wafer 12 inci memerlukan wadah kuarsa kelas 4N.
- Lensa litografi membutuhkan kaca kuarsa dengan gelembung internal kurang dari 5 μm.
- Pada tahun 2024, lini produksi YMTC mengonsumsi lebih dari 20 ton produk HPQ per bulan.
Sektor energi baru
- Umur pakai wadah kuarsa menentukan efisiensi pertumbuhan batang silikon dalam tungku fotovoltaik.
- Setiap 1 GW kapasitas surya membutuhkan sekitar 300 set komponen kuarsa.
- Serat kuarsa digunakan sebagai penguat tangki penyimpanan hidrogen.
Militer dan kedirgantaraan
- Komposit serat kuarsa mengurangi berat kerucut hidung rudal sebesar 30%.
- Giroskop kuarsa satelit mencapai presisi 0,001°/jam.
- Jendela kuarsa detektor laut dalam menahan tekanan air 100 MPa.
Solusi Bubuk Epik
Dengan lebih dari 20 tahun pengalaman dalam pemrosesan bubuk ultrahalus, Epic Powder telah mengembangkan sistem penggilingan dan klasifikasi yang efisien dan rendah kontaminasi untuk HPQ:
- Pabrik bola dan garis klasifikasiCocok untuk produksi massal bubuk kuarsa ultrahalus. Pelapis keramik dan media dengan kemurnian tinggi meminimalkan kontaminasi besi.
- Pabrik jet: Menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi dan tumbukan partikel untuk penggilingan. Hal ini menghindari kontaminasi keausan logam.
- Klasifikasi Udara Pabrik: Mengontrol distribusi ukuran partikel secara tepat, dari beberapa mikron hingga ratusan mikron.
- Modifikasi permukaan sistem: Melapisi atau memodifikasi bubuk kuarsa, meningkatkan kompatibilitas dan dispersinya dalam resin dan karet silikon.
Produksi HPQ bukan hanya tantangan dalam ilmu material. Namun, produksi ini juga merupakan uji coba komprehensif untuk desain peralatan dan pengendalian proses. Dengan sistem penggilingan canggih dan pengalaman teknik yang kaya, Epic Powder menyediakan solusi yang efisien, ramah lingkungan, dan andal. Inovasi-inovasi ini mendukung seluruh rantai industri HPQ dan membantu material strategis ini menjangkau aplikasi yang lebih luas.