고순도 석영 (HPQ) HPQ는 SiO₂ 함량이 매우 높고 불순물이 매우 낮은 석영 원료입니다. 필요한 SiO₂ 함량은 일반적으로 99.99%를 초과합니다. 뛰어난 열 안정성, 매우 낮은 열팽창 계수, 그리고 매우 높은 순도 덕분에 HPQ는 반도체, 태양광, 신형 디스플레이, 광통신 및 고급 석영 유리 제품에 널리 사용됩니다. HPQ는 종종 "석영 소재의 황금"이라고 불립니다.
휴대폰 화면부터 위성 렌즈, 신에너지 자동차부터 우주선까지 HPQ는 중요한 역할을 합니다. 광물99.5% 이상의 순도를 지닌 , 3가지 "초능력"을 가지고 있습니다:
- 높은 내열성: 녹는점은 약 1750°C로 화산용암보다 500°C 더 높습니다.
- 초절연성: 두께 1cm는 25만 볼트의 고전압을 견딜 수 있습니다.
- 우수한 투명성: 투과율이 99%를 초과합니다.
그러나 HPQ 생산은 채굴보다 훨씬 더 복잡합니다. 파쇄, 분쇄, 분류, 정제 등 여러 복잡한 공정이 필요합니다. 그중 분쇄는 가장 중요합니다. 적절한 분쇄 장비는 입자 크기 석영 분말의 분포는 정화 결과와 재료 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
고순도 석영 생산에서 분쇄의 중요성
- 입자 크기 제어: HPQ는 엄격한 입자 크기일반적으로 미크론 또는 심지어 서브미크론 단위로 제어됩니다. 입자 크기가 균일할수록 광학 및 전자 응용 분야에서 성능이 더욱 안정적입니다.
- 불순물 제거: 기계적 연삭 중 금속 오염을 줄이는 것은 핵심 과제입니다. 이를 위해서는 특수 내마모성 소재와 폐쇄형 시스템이 필요합니다.
- 표면 활성화: 초미분쇄는 비표면적을 증가시킵니다. 이는 후속 산 침출 및 부유 정제에 유리한 조건을 제공합니다.
예를 들어, 제트 밀링 기술 HPQ 공정에서 독보적인 장점을 가지고 있습니다. 고속 기류를 사용하여 입자를 가속시켜 서로 충돌하고 마찰하게 합니다. 이 방식은 기계 부품과 소재의 직접적인 접촉을 방지합니다. 결과적으로 불순물을 크게 줄여 HPQ 생산에 이상적입니다.
공기 분류기 HPQ 공정에도 필수적입니다. 공기 흐름 속도와 방향을 정밀하게 제어하여 석영 입자를 크기별로 분리합니다. 과대 입자와 과도한 미립자는 제거되며, 이를 통해 전반적인 품질과 일관성이 향상됩니다.
고순도 석영의 핵심 응용 시나리오
반도체 제조
- 12인치 웨이퍼에는 4N 등급 석영 도가니가 필요합니다.
- 평판 인쇄 렌즈는 내부 기포가 5μm 미만인 석영 유리를 요구합니다.
- 2024년 YMTC 생산 라인은 월 20톤 이상의 HPQ 제품을 소비했습니다.
새로운 에너지 부문
- 석영 도가니의 수명은 태양광로에서 실리콘 막대 성장 효율을 결정합니다.
- 태양광 발전 용량 1GW마다 약 300세트의 석영 부품이 필요합니다.
- 석영 섬유는 수소 저장 탱크의 보강재로 사용됩니다.
군사 및 항공우주
- 석영 섬유 복합재는 미사일 탄두의 무게를 30%만큼 줄였습니다.
- 위성 석영 자이로스코프는 0.001°/h의 정밀도를 달성합니다.
- 심해 탐지기 석영 창은 100MPa의 수압을 견딥니다.
에픽 파우더 솔루션
Epic Powder는 초미립자 분말 가공 분야에서 20년 이상의 경험을 바탕으로 HPQ를 위한 효율적이고 오염이 적은 분쇄 및 분류 시스템을 개발했습니다.
- 볼밀 그리고 분류선: 초미립 석영 분말의 대량 생산에 적합합니다. 세라믹 라이너와 고순도 매체를 사용하여 철 오염을 최소화합니다.
- 제트밀: 고속 기류와 입자 충돌을 이용하여 연삭합니다. 금속 마모 오염을 방지합니다.
- 공기 분류기 밀: 수 마이크론에서 수백 마이크론까지 입자 크기 분포를 정밀하게 제어합니다.
- 표면 개질 체계: 석영 분말을 코팅하거나 개질하여 수지와 실리콘 고무 내에서의 적합성과 분산성을 향상시킵니다.
HPQ 생산은 재료 과학 분야의 과제일 뿐만 아니라, 장비 설계 및 공정 제어에 대한 포괄적인 시험이기도 합니다. Epic Powder는 첨단 분쇄 시스템과 풍부한 엔지니어링 경험을 바탕으로 효율적이고 친환경적이며 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다. 이러한 혁신은 HPQ 산업 체인 전체를 지원하고 이 전략적 소재가 더욱 광범위한 분야에 적용될 수 있도록 지원합니다.