แก้วควอตซ์มีคุณสมบัติทางกล ความร้อน แสง และเคมีที่ดีเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเซมิคอนดักเตอร์ การบินและอวกาศ ออพติก การสื่อสารด้วยแสง พลังงานแสงอาทิตย์ และแสงสว่าง แก้วควอตซ์เป็นแก้วทางเทคนิคทางอุตสาหกรรมที่ประกอบด้วยส่วนประกอบเดียวของซิลิกา เนื่องจากซิลิกาเป็นผลึกอะตอมและ Si-O เป็นพันธะโควาเลนต์ แก้วควอตซ์จึงมีความทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงและมีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร พลังงานพันธะเคมีระหว่าง Si-O มีขนาดใหญ่และมีโครงสร้างที่กะทัดรัด ซึ่งทำให้แก้วควอทซ์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีและทนต่อแรงกดได้ดี นอกจากนี้แก้วควอทซ์ยังมีความหนาแน่นน้อย ในขณะเดียวกัน โครงสร้างจุลภาคของแก้วควอทซ์เป็นเครือข่ายที่เรียบง่ายที่ประกอบด้วยหน่วยโครงสร้างเตตราฮีดรัลของซิลิคอนไดออกไซด์ โดยมีลำดับระยะสั้นและความผิดปกติของระยะไกล ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางแสงดีเยี่ยมและมีความเป็นฉนวนสูง
แอปพลิเคชันⅠ:อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
แก้วควอตซ์เป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ผลิตภัณฑ์แก้วควอทซ์ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์และการผลิตเวเฟอร์ ส่วนประกอบและเครื่องมือควอตซ์ทุกชนิดเป็นวัสดุที่จำเป็นในการทำความสะอาด ออกซิเดชัน การพิมพ์หินด้วยแสง การแกะสลัก การแพร่กระจาย และการเชื่อมโยงอื่นๆ วัสดุแก้วควอทซ์ถูกผลิตเป็นผลิตภัณฑ์แก้วควอทซ์ เช่น ท่อเตาหลอม โครงเรือ ร่อง แหวน หน้าแปลน ขวดโหล และขายให้กับผู้ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ ผู้ผลิตเวเฟอร์จะซื้อผลิตภัณฑ์แก้วควอทซ์ที่เกี่ยวข้องโดยตรงจากผู้ผลิตอุปกรณ์ ปริมาณสิ่งเจือปนและขนาดทางเรขาคณิตของผลิตภัณฑ์แก้วควอทซ์ส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตและประสิทธิภาพการผลิตของอุปกรณ์วงจรรวม
ผลิตภัณฑ์แก้วควอตซ์ที่ใช้ในพื้นที่อุณหภูมิสูงต้องมีปริมาณไฮดรอกซิลต่ำ และมักเตรียมโดยการหลอมด้วยไฟฟ้า ในโซนอุณหภูมิต่ำ แก้วควอทซ์ผสมแก๊สได้รับการพิจารณาและใช้มากกว่า ในการผลิตซับสเตรตมาส์ก แก้วควอตซ์ที่เตรียมโดยวิธีสังเคราะห์ที่มีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำและมีการส่งผ่านข้อมูลสูงจะถูกนำมาใช้มากขึ้น
（2） ตลาดเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกยังคงเฟื่องฟู โดยมีอัตราการเติบโตสูงเป็นประวัติการณ์ในปี 2564
ในปี 2021 ความต้องการของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกมีความแข็งแกร่ง และอุปทานแผ่นเวเฟอร์ทั่วโลกก็ขาดแคลน ขับเคลื่อนโดยอุตสาหกรรมเกิดใหม่ เช่น 5G, เครื่องใช้ไฟฟ้า, Internet of Things, ปัญญาประดิษฐ์ และการขับขี่อัตโนมัติ กระแสตลาดเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกยังคงได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง รายงานที่เผยแพร่โดย American Semiconductor Industry Association (SIA) แสดงให้เห็นว่าขนาดตลาดเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกจะสูงถึง 555.9 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2564 สูงสุดเป็นประวัติการณ์ เพิ่มขึ้น 26.2% เทียบกับ 440.4 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2563 ปัจจุบันจีน ยังคงเป็นตลาดแอพพลิเคชั่นเซมิคอนดักเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมียอดขายรวม 192.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2564 เพิ่มขึ้น 27.1% เมื่อเทียบเป็นรายปี
กระบวนการเตรียมวัสดุข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์มักต้องใช้และการใช้วัสดุและผลิตภัณฑ์แก้วควอทซ์คุณภาพสูงจำนวนมาก ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ความต้องการผลิตภัณฑ์แก้วควอทซ์ระดับไฮเอนด์ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ คาดว่าจะยังคงรักษาโมเมนตัมการเติบโตในระดับสูงต่อไป
แอปพลิเคชันⅡ:อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ใยแก้วควอทซ์และคอมโพสิตที่ทำจากใยแก้วควอทซ์มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการระเหย การส่งผ่านสูงและคุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบินและอวกาศและอุปกรณ์ทางทะเล ประเทศสำคัญๆ ทั่วโลกกำลังเร่งพัฒนาอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเกิดใหม่เชิงยุทธศาสตร์ ในบริบทนี้ ขนาดการใช้งานของใยแก้วควอทซ์และผลิตภัณฑ์ในสาขาการบินและอวกาศจะยังคงขยายตัวต่อไป ซึ่งนำไปสู่พื้นที่การพัฒนาที่กว้างขึ้น
แอปพลิเคชันⅢ:อุตสาหกรรมเกี่ยวกับแสง
วัสดุแก้วควอตซ์สังเคราะห์ถูกใช้เป็นเลนส์และปริซึมในสนามแสงระดับไฮเอนด์ จอแสดงผลความละเอียดสูง TFT-LCD และวัสดุพื้นผิวโฟโตมาสก์สำหรับ IC ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง อุตสาหกรรมเครื่องมือเกี่ยวกับสายตายังคงรักษาแนวโน้มการเติบโตที่ค่อนข้างดีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาที่รวดเร็วของ 5G เทคโนโลยี AIoT และกระบวนการดิจิทัลระดับโลก การรุกของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคยังคงเพิ่มขึ้น สถานการณ์และแอปพลิเคชันใหม่ ๆ ส่งเสริมการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไอทีที่หลากหลาย และการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดรถยนต์พลังงานใหม่ขับเคลื่อนการเติบโตอย่างต่อเนื่อง การเติบโตของความต้องการแผงจอแสดงผล ในปี 2021 มูลค่าผลผลิตและผลผลิตของอุตสาหกรรมจอแสดงผลใหม่ทั่วโลกพุ่งแตะระดับสูงสุดใหม่ จากข้อมูลที่เกี่ยวข้อง มูลค่าผลผลิตทั่วโลกของแผงจอแสดงผลใหม่ในปี 2564 จะอยู่ที่ประมาณ 150 พันล้านดอลลาร์
แอปพลิเคชันⅣ:อุตสาหกรรมการสื่อสารด้วยแสง
ก้านจับแก้วควอตซ์ถูกใช้เป็นวัสดุรองรับในการสะสมและการเผาผนึกของพรีฟอร์มใยแก้วนำแสงและการวาดใยแก้วนำแสงในด้านการสื่อสารด้วยแสง ในปี 2565 การพัฒนาอุตสาหกรรมการสื่อสารของโลกมีแนวโน้มเชิงบวก และความครอบคลุมของการก่อสร้างและการเผยแพร่แอปพลิเคชันของโครงสร้างพื้นฐานข้อมูลใหม่ เช่น 5G และเครือข่ายออปติคอลกิกะบิต จะได้รับการเร่งให้เร็วขึ้นอย่างครอบคลุม
การเข้าถึงและการส่งคืนสถานีฐาน 5G ต้องใช้ทรัพยากรใยแก้วนำแสง ใยแก้วนำแสงและสายเคเบิลเป็นรากฐานที่สำคัญของเครือข่ายการส่งข้อมูล 5G ความก้าวหน้าอย่างเป็นระเบียบของการสร้างเครือข่าย 5G ทำให้ตลาดใยแก้วนำแสงเพิ่มมากขึ้น และจะส่งเสริมการพัฒนาตลาดใยแก้วนำแสงต่อไป การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการสื่อสารด้วยแสงจะผลักดันความต้องการใยแก้วนำแสงและสายเคเบิลที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเอื้อต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมแก้วควอทซ์
ตลาดแก้วควอทซ์
อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เป็นสาขาการใช้งานหลักของวัสดุแก้วควอทซ์ และสาขาอื่น ๆ ส่วนใหญ่รวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์ การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง และแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า จากมุมมองของอัตราการเติบโต เซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์เป็นกลไกการเติบโตหลักของตลาดแก้วควอทซ์ในปัจจุบัน และคาดว่าส่วนแบ่งการตลาดจะขยายตัวต่อไปในอนาคต
จากข้อมูลของ Quartz Industrial Glass Association อุปกรณ์ควอตซ์ สารตั้งต้นของควอตซ์ และแก้วควอตซ์ (รวมถึงเบ้าหลอม) ตามลำดับคิดเป็นประมาณ 40%, 30% และ 30% ในด้านเซมิคอนดักเตอร์ จากสถิติของ Techcet ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ของอเมริกา พบว่า 90% ของวัตถุดิบควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงของโลกถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ทุกปี ในปี 2565 พื้นที่ตลาดทั่วโลกสำหรับวัสดุแก้วควอทซ์เซมิคอนดักเตอร์จะมีมูลค่าประมาณ 3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ
