【中玻網(wǎng)】1、發(fā)展概況

　　石英玻璃具有耐高溫、低膨脹系數、耐熱震性、化學(xué)穩定性好、電絕緣性好、透光性好等優(yōu)點(diǎn)，具有“玻璃王“的稱(chēng)號。由于其特殊的物理化學(xué)特性，石英玻璃材料被廣泛運用于航空航天、軍事、半導體、光通訊、太陽(yáng)能等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟和國防建設中具有不可替代的作用。

　　石英玻璃應用領(lǐng)域及應用形式

　　石英玻璃的應用始于1839年，法國人率先利用石英制造石英玻璃；到五十年代，隨著(zhù)半導體和新型光源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，石英玻璃需求迅速增加，進(jìn)而帶動(dòng)石英玻璃產(chǎn)業(yè)開(kāi)始快速發(fā)展。半導體是石英玻璃應用的主要領(lǐng)域，占整個(gè)適應材料的市場(chǎng)份額約為65%。

　　石英玻璃行業(yè)具有較高的門(mén)檻，是氣煉熔制技術(shù)、真空電熔技術(shù)、連熔連拉熔制技術(shù)等多種技術(shù)交叉的綜合學(xué)科，對技術(shù)有較高的要求，目前也僅有美國、德國、法國、日本、英國、中國等少數國家能夠大量生產(chǎn)石英玻璃。石英玻璃材料產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)門(mén)檻使得整個(gè)石英玻璃材料市場(chǎng)被邁圖、賀利氏、超精石英等少數幾家企業(yè)所主要。

　　我國石英玻璃產(chǎn)業(yè)起步于1957年，基于國防建設的需要，石英玻璃被列入12年科技發(fā)展規劃中；1957年至1966年，我國石英玻璃產(chǎn)業(yè)以生產(chǎn)工藝研究為主；1967年至1977年，各個(gè)品種相繼形成規模化生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)初具規模；1978年改變公開(kāi)以后，通過(guò)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、自主創(chuàng )新等方式，我國石英玻璃產(chǎn)業(yè)開(kāi)始快速發(fā)展，部分產(chǎn)品和技術(shù)達到世界先進(jìn)水平。

　　但與全部先進(jìn)的石英廠(chǎng)家相比，我國企業(yè)還存在材料純度不夠高、產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩定等缺點(diǎn)，與全部先進(jìn)水平還存在一定的差距。尤其是在半導體領(lǐng)域，我國產(chǎn)品的使用有限。向半導體和高等應用領(lǐng)域的擴張將會(huì )是我國石英玻璃企業(yè)發(fā)展的重要方向。

　　2、下游要點(diǎn)應用領(lǐng)域景氣度高，石英玻璃材料需求旺盛

　　在航空領(lǐng)域，石英玻璃材料主要用于制作透波增強材料，包括機載雷達罩、導彈雷達罩、干擾電磁窗口等。

　　戰斗機雷達罩

　　雷達罩是隨著(zhù)雷達行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，其主要功能有：1）保證機載雷達天線(xiàn)系統工作不受環(huán)境干擾，避免雷達天線(xiàn)在惡劣飛行環(huán)境中受到損壞；2）機載雷達天線(xiàn)罩具有透過(guò)電磁波的作用，是雷達天線(xiàn)系統的電磁窗口；3）機載雷達天線(xiàn)罩通常設計成流線(xiàn)型或卵形，具有改善飛機氣動(dòng)外形的作用。雷達技術(shù)的發(fā)展使其天線(xiàn)罩對力學(xué)性能和透波性能要求越來(lái)越高，而材料是雷達罩性能的關(guān)鍵決定性因素，力學(xué)性能和介電性能是雷達罩材料的關(guān)鍵參數。常用的雷達罩增強纖維材料主要有玻璃纖維、高硅氧玻璃纖維、石英玻璃纖維、凱夫拉以及Spectra等。

　　在上述材料中，石英纖維是高性能機載天線(xiàn)罩常用的增強纖維，它電絕緣性和隔熱性能優(yōu)良，與酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂都有很好的兼容性，并且具有彈性模量隨溫度升高而增加的罕見(jiàn)特性；介電性能十分優(yōu)異，ε值和ｔａｎδ值在玻璃纖維中，并且在較寬的頻帶范圍內基本不變化；再加上密度小、不吸濕性和的機械性能，使得石英纖維在實(shí)際中得到大量應用，如美國F-15戰斗機鼻椎天線(xiàn)罩都采用了石英纖維增強氰酸酯樹(shù)脂復合材料作為夾層結構的蒙皮，F-22等新型戰斗機雷達罩也都選用了寬頻性能較佳的石英玻璃纖維。

　　機載雷達天線(xiàn)罩常用透波纖維及性能

　　當前，我國軍機規模與美國相比還存在非常大差距，我國全部軍機數量約為其1/4；運輸機數量約為其1/9；武裝直升機數量不到其1/10；教練機數量約為其1/6；戰斗機總量約為其3/4，但其中含有超過(guò)500架二代戰機。在數量和結構方面與美軍差距明顯，僅戰斗機數量提升和老舊裝備更新?lián)Q代需求就超過(guò)千架。隨著(zhù)世界高等軍隊建設目標的提出，以及J-20、Y-20等新一代軍機列裝進(jìn)度加快，航空裝備產(chǎn)業(yè)鏈景氣度有望進(jìn)一步提升。雷達罩作為軍機結構的重要組成部分，其需要將隨著(zhù)軍機需求的增長(cháng)而快速增長(cháng)。

　　中美全部軍機數量對比

　　固網(wǎng)疊加5G，通信領(lǐng)域需求高速增長(cháng)

　　在光通訊領(lǐng)域，石英玻璃材料主要用于生產(chǎn)制作光纖預制棒、預制棒生產(chǎn)支撐材料以及光纖拉絲用支撐材料等。石英玻璃材料產(chǎn)品主要用作預制棒生產(chǎn)支撐材料和光纖拉絲用支撐材料，客戶(hù)主要為下游光纖制造企業(yè)。

　　光纖棒制作MCVD工藝流程圖

　　受寬帶中國、光纖入戶(hù)等相關(guān)政策的推動(dòng)，我國光通信領(lǐng)域處于高景氣的狀態(tài)。2017年前三季度，我國新增光纜長(cháng)度564萬(wàn)公里，同比增速達到42%。在需求量增長(cháng)的同時(shí)，光纖價(jià)格也開(kāi)始上漲，中國聯(lián)通2017年集采價(jià)格增幅接近20%。2016年，我國發(fā)布了國家信息化發(fā)展戰略綱，指出了到2020年光纖入戶(hù)用戶(hù)占總寬帶用戶(hù)的比率提升至80%，固定寬帶家庭普及率提升到70%，移動(dòng)寬帶用戶(hù)普及率提升至85%，在上述規劃指引下，我國光纖產(chǎn)業(yè)有望在十三五期間將保持持續、高速增長(cháng)。

　　我國光纖光纜長(cháng)度

　　隨著(zhù)5G發(fā)展的不斷推進(jìn)，5G建設將進(jìn)一步拉動(dòng)對光纖的需求。由于5G網(wǎng)絡(luò )對數據傳輸量、傳輸速度要遠高于4G 網(wǎng)絡(luò )，5G承載網(wǎng)全光網(wǎng)絡(luò )化勢在必行。5G全網(wǎng)覆蓋需要數量約為4G時(shí)代1.5-2倍，共需約900萬(wàn)。在前傳環(huán)節50%場(chǎng)景將會(huì )采用光纖直連方案、中傳、回傳一體采用OTN技術(shù)組網(wǎng)，光纖需求量將大幅增長(cháng)。電信集團科技委主任韋樂(lè )平任在2017大部分國家光纖光纜大會(huì )強調，5G時(shí)代規模估計是4G的2-3倍，5G建設需要光纖互聯(lián)，光纖將是光通信產(chǎn)業(yè)鏈的第1受益者。5G時(shí)代的光纖用量將是4G時(shí)代的數十倍。

　　根據預測，未來(lái)五年，大部分國家光纖需求量有望持續保持增長(cháng)，2018年，有望達到5.62億芯公里。我國作為大部分國家光纖的主要生產(chǎn)國和消費國，光纖需求和增速有望超過(guò)大部分國家增速。石英材料有充分受益于光纖產(chǎn)業(yè)的高景氣度。

　　2017-2022年大部分國家光纖光纜供貨量與需求量預測