【小金属峰会】狄聚青:红外光学领域成为锗未来新增爆点

  SMM网讯:“全球锗行业中,规模比较大的是比利时的优美科,以及我国的中锗科技、云南锗业、先导稀材、美国ATX等。虽然我国整个锗产业的产量不小,但是由于我国在深加工领域的技术较为薄弱,导致无法满足内需,因此只能将低附加值的初加工产品出口出去。” 5月24-26日,在广西南宁举办的“2018小金属产业峰会”上,广东先导稀材股份有限公司项目经理狄聚青先生这样评述道锗的主要应用市场现状。

  在锗产业链中,可以分成三个部分:

  其中,光纤有高速光纤网,链路,光纤传感器,光纤制导及光纤系留装置等;红外光学有热成像仪、红外雷达、红外探测器;聚合催化剂有生产PET的催化剂。在电子、太阳能部件,锗半导体器件,广泛用于彩电、电脑、电话及高频设备中;GaAs/Ge太阳能电池,应用于各型军用卫星和部分商业卫星中,逐步成为主要的空间电源。

  红外应用

  在红外应用方面,由于锗在2~14μm红外波段内有高而均匀的透过率,是一种不可替代的优良红外光学材料。 锗单晶切片加工成的锗透镜及锗窗和利用锗单晶透过红外波长特性制成的各种红外光学部件广泛用于各类红外光学系统。

  军用方向:

  随着国防装备进入新的更新期,国防用锗量也稳中有升。包括热成像仪与夜视仪,光探测器、红外探测器、导 弹的预警与制导、激光与红外雷达等。红外热成像技术区别于微光夜视,无需夜光照明,真正令夜间战场变“单向透明”,从而使全天候及各种气象条件下的无差别作战变为可能,因此红外热像仪的应用不仅对武器装备的性能,甚至对现代化战争的作战模式都产生了深远的影响。

  民用方向:

  由于红外热成像技术的成熟和制造成本的降低,红外热像仪在民用市场运用领域不断拓宽,目前主要集中在车载红外、消防、建筑、电力、医疗检疫等几个行业。目前车载红外系统多用于奔驰、宝马等进口高端车型,随着技术水平上升与成本的降低,我们预计对夜间行车安全具有重大意义的红外夜视系统将会在中高级家庭用车中普及,引领新的安全标准。

  随着红外热像仪在消防、电力和建筑的应用,红外热像仪在民用领域方面的应用也得到了快速发展,预计未来民用红外热像仪的增长空间巨大。红外光学应用领域将是未来锗需求的最主要增长点,代表着锗未来增长方向。

  光纤材料——四 氯 化锗

  锗在光纤通信领域中的应用主要是光纤掺杂,一般多模光纤消耗四 氯 化锗量为10g/km,单模光纤消耗四 氯 化锗量为2g/km。光纤级四 氯 化锗作为石英系光导纤维的掺杂剂,可以提高纤芯的折射指数,降低光损耗,进而提高光纤的传输距离,减少中继站,使长距离通讯成为可能。

  随着光纤到户的逐步普及,传统通信线路存在改造需求,这给光纤光缆市场的增长带来巨大潜力,并提升光纤级四 氯 化锗产品的需求。狄聚青介绍道,四 氯 化锗是低熔点的透明液体,易挥发,具有腐蚀性;

  多用于单模和多模光纤中,具有含量较低的有机杂质和水分。

  聚合催化剂—PET

  狄聚青表示,锗在化工领域主要是以长纤维状二氧化锗(GeO2)的形式作为PET 树脂(聚对ben二甲 酸乙二醇醋树脂)的催化剂而使用的。由其制备的PET 树脂安全无毒、耐热耐压、透明度高、表面光泽强、密度低、韧性大、气密性好,且相对于其他的PET 催化剂而言,对健康的影响很小,因而作为包装瓶用容器被广泛地应用于各类调料、酒类、清凉饮料、洗涤剂、化妆品和药品等,暂无替代品。

  对于二氧化锗: CAS:1310-53-8,性状为白色粉末或无色结晶,不溶于水,不跟水反应。是以酸性为主的两 性氧化物。可溶于浓盐 酸生成四 氯 化锗,也可溶于强碱溶液,生成锗酸盐。

  电子、太阳能部件——光伏锗衬底

  狄聚青认为,单晶锗晶片是重要的半导体衬底材料。主要用于太阳能光伏电站(CPV)、空间太阳能电池板和超高亮度LED的衬底材料。

  地面光伏领域聚光太阳能技术渗透率稳定。聚光太阳能发电(CPV)也是通过光电转换材料的光伏效应实现发电,通常利用光学聚焦装臵把太阳光集中到一小片光电材料上,以此节省昂贵的半导体材料,达到同样的阳光利用效率。

  光伏锗单晶片是新型太阳能电池的重要衬底材料。锗衬底三结太阳能电池是继硅、砷化 镓、磷化铟之后的第四代太阳能电池产品,被认为是具有发展前途和商业价值的新一代光伏技术,具有使用寿命长、光电转换效率高、耐高温特点。目前已广泛应用于空间卫星太阳能电池以及地面聚光太阳能电站。

  锗基太阳能电池与单晶硅太阳能电池比较:

  电子、太阳能部件——锗 烷

  狄聚青介绍道,电子、太阳能部件的中间层是一种a-SiGe合金,约为10-15%的锗。底部的层捕获红和红外光子,并使用一层非晶硅锗合金,大约40-50%的锗,对应于1.4 eV的光学间隙。

责任编辑:Robot RF13015
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