5N级高纯石英砂是指SiO2(二氧化硅)含量达99.999%以上的高纯度硅基材料。根据SiO2含量不同,高纯石英砂分为3N级(≥99.9%)、4N级(≥99.99%)、4N8级(≥99.998%)、5N级(≥99.999%)等。
高纯石英砂制备方法分为物理法、化学合成法两种,化学合成法能够实现5N级及以上纯度石英砂的制备,但工艺复杂、设备成本较高。物理法又称为机械粉碎法,该方法以天然水晶为原料,受提纯工艺技术、天然水晶储量等因素制约;化学合成法分为气相合成法、液相合成法等工艺,其中液相合成法又细分为溶胶-凝胶法、化学沉淀法、四氯化硅液相水解法等,各合成方法各具优缺点。
作为超高纯度硅基材料,5N级高纯石英砂生产具备极高的技术、资金壁垒,因此全球范围内,能够规模化量产5N级高纯石英砂的国家有限,主要包括美国、日本、挪威、俄罗斯、英国等国家,生产企业包括美国矽比科、日本三菱化学、俄罗斯Russian Quartz LLC公司、澳大利亚Creswick Quartz、挪威TQC等。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2030年中国5N级高纯石英砂行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,目前我国已实现低、中端高纯石英砂国产化生产,5N级以上高纯石英砂仍以进口为主。5N级以上高纯石英砂国产替代空间广阔,受市场前景吸引,凯盛科技、江瀚新材、壹石通、菲利华、中旗新材、中触媒新材料、江苏鑫亿鼎等国内企业正积极攻克超高纯石英砂提纯难题,部分企业石英砂纯度已经能够达到5N级及以上。
5N级高纯石英砂几乎不含任何杂质元素,具有电学性能优异、高温环境下稳定性好、低热膨胀性、高度绝缘性、抗腐蚀能力强等特点。目前5N级高纯石英砂主要应用在高科技领域,包括半导体(如芯片制造)、光伏(如太阳能电池板制造)、显示(如液晶显示器制造)、光电子、通信等领域。随着我国科技技术发展,5N级高纯石英砂市场需求空间将持续扩大。
新思界
行业分析人士表示,5N级高纯石英砂是制造半导体、太阳能电池等高科技产品的重要材料,市场需求空间广阔。受技术限制,目前全球能够实现5N级高纯石英砂规模化生产的国家较少,我国仍以进口为主。现阶段,国内高纯石英砂处于产能扩张阶段,部分企业已突破5N级技术瓶颈,随着相关项目投产,我国5N级高纯石英砂国产替代进程将加快。