Zirkonia nanojauhe: uusi materiaali "takana" 5G-matkapuhelimelle

Lähde: Science and Technology Daily: Perinteinen zirkoniumoksidijauheen tuotantoprosessi tuottaa suuren määrän jätettä, erityisesti suuria määriä matalapitoisuutta emäksistä jätevettä, jota on vaikea käsitellä ja joka aiheuttaa vakavaa ympäristön saastumista.Suurienerginen kuulajyrsintä on energiaa säästävä ja tehokas materiaalinkäsittelytekniikka, joka voi parantaa zirkoniumoksidikeramiikan tiiviyttä ja hajoavuutta ja jolla on hyvät teolliset sovellukset. 5G-tekniikan myötä älypuhelimet muuttavat hiljaa omaa "laitteistoaan" ".5G-viestintä käyttää yli 3 gigahertsin (Ghz) ​​spektriä ja sen millimetriaallonpituus on hyvin lyhyt.Jos 5G-matkapuhelimessa on metallinen taustalevy, se häiritsee tai suojaa signaalia vakavasti.Siksi keraamisista materiaaleista, joilla ei ole signaalisuojausta, korkea kovuus, voimakas havainto ja erinomainen lämpösuorituskyky lähellä metallimateriaaleja, on vähitellen tullut tärkeä valinta matkapuhelinyhtiöille siirtyäkseen 5G-aikakauteen.Sisä-Mongolian tiede- ja teknologiayliopiston professori Bao Jinxiao kertoi, että tärkeänä epäorgaanisena ei-metallisena materiaalina uusista keraamisista materiaaleista on tullut paras valinta älypuhelimen taustalevyn materiaaleille. 5G-aikakaudella matkapuhelimen taustalevyä on päivitettävä. kiireellisesti.Wang Sikai, Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd.:n (jäljempänä Jingtao Zirconium Industry) johtaja, kertoi toimittajalle, että maailmankuulun tutkimuslaitoksen Counterpointin julkaisemien tietojen mukaan maailmanlaajuiset älypuhelintoimitukset saavuttaa 1,331 miljardia yksikköä vuonna 2020. Matkapuhelinten taustalevyissä käytettävän zirkoniumoksidikeramiikan kysynnän kasvaessa sen tuotekehitys- ja valmistustekniikka on myös herättänyt paljon huomiota. Uutena keraamisena materiaalina, jolla on erittäin korkea tekninen sisältö, zirkoniakeraaminen materiaali voi olla pätevä ankara työympäristö, johon metallimateriaalit, polymeerimateriaalit ja useimmat muut keraamiset materiaalit eivät sovellu.Rakenneosina zirkoniumoksidikeraamisia tuotteita on käytetty monilla teollisuudenaloilla, kuten energia-, ilmailu-, kone-, auto-, lääketeollisuudessa jne., ja maailmanlaajuinen vuosikulutus on yli 80 000 tonnia. 5G-aikakauden myötä keraamiset laitteet ovat on osoittanut suurempia teknologisia etuja matkapuhelinten taustalevyjen valmistuksessa, ja zirkoniumoksidikeramiikalla on laajempi kehitysnäkymä."Zirkoniumoksidikeramiikan suorituskyky riippuu suoraan jauheiden suorituskyvystä, joten korkean suorituskyvyn jauheiden hallittavan valmistustekniikan kehittäminen on tullut kriittisin linkki zirkoniumoksidikeramiikan valmistuksessa ja korkean suorituskyvyn zirkoniumoksidikeraamisten laitteiden kehittämisessä." Wang Sikai sanoi rehellisesti.Vihreä korkeaenergiainen kuulajyrsintämenetelmä on asiantuntijoiden haluttu.Zirkoniananojauheen kotimaisessa tuotannossa käytetään enimmäkseen märkäkemiallista prosessia, ja harvinaisten maametallien oksidia käytetään stabilointiaineena zirkoniumoksidin nanojauheen valmistuksessa. Tämän prosessin ominaisuudet ovat suuri tuotantokapasiteetti ja tuotteiden kemiallisten komponenttien hyvä tasalaatuisuus, mutta haittana on että tuotantoprosessissa syntyy suuri määrä jätettä, erityisesti suuri määrä matalapitoisuutta emäksistä jätevettä, jota on vaikea käsitellä ja jos sitä ei käsitellä asianmukaisesti, se aiheuttaa vakavaa saastumista ja vahinkoa ekologiselle ympäristölle."Tutkimuksen mukaan yhden tonnin yttriastabiloidun zirkoniumoksidikeraamisen jauheen tuottamiseen kuluu noin 50 tonnia vettä, joka tuottaa suuren määrän jätevettä, ja jäteveden talteenotto ja käsittely lisää huomattavasti tuotantokustannuksia. "Wang Sikai sanoi.Kiinan ympäristönsuojelulain parantuessa yritykset, jotka valmistavat zirkoniumoksidinanojauhetta märkäkemiallisella menetelmällä, kohtaavat ennennäkemättömiä vaikeuksia. Sen vuoksi on kiireellisesti kehitettävä vihreä ja edullinen zirkoniumoksidin nanojauheen valmistustekniikka."Tätä taustaa vasten siitä on tullut tutkimuskeskus, jossa valmistetaan zirkoniananojauhetta puhtaammalla ja vähemmän energiaa kuluttavalla tuotantoprosessilla, joista korkeaenergiainen kuulajyrsintämenetelmä on halutuin tieteellisissä ja teknologisissa piireissä. "Bao Jinin romaani.Suurienerginen kuulajyrsintä tarkoittaa mekaanisen energian käyttöä kemiallisten reaktioiden aikaansaamiseksi tai materiaalien rakenteen ja ominaisuuksien muutosten aikaansaamiseksi uusien materiaalien valmistamiseksi.Uutena teknologiana se voi ilmeisesti vähentää reaktion aktivaatioenergiaa, tarkentaa raekokoa, parantaa huomattavasti jauhehiukkasten jakautumisen tasaisuutta, parantaa substraattien välistä rajapintayhdistelmää, edistää kiinteiden ionien diffuusiota ja indusoida alhaisen lämpötilan kemiallisia reaktioita. materiaalien tiiviyden ja hajoavuuden parantaminen.Se on energiaa säästävä ja tehokas materiaalinkäsittelytekniikka, jolla on hyvät teolliset käyttömahdollisuudet. Ainutlaatuinen väritysmekanismi luo värikästä keramiikkaa.Kansainvälisillä markkinoilla zirkoniananojauhemateriaalit ovat tulleet teollisen kehityksen vaiheeseen.Wang Sikai kertoi toimittajille: "Kehittyneissä maissa ja alueilla, kuten Yhdysvalloissa, Länsi-Euroopassa ja Japanissa, zirkoniumoksidin nanojauheen tuotantoasteikko on suuri ja tuotteen tekniset tiedot ovat suhteellisen täydelliset. Erityisesti amerikkalaiset ja japanilaiset monikansalliset yritykset, sillä on ilmeistä kilpailuetuja zirkoniumoksidikeramiikan patentissa. Wang Sikain mukaan Kiinan uusi keramiikkateollisuus on tällä hetkellä nopeassa kehitysvaiheessa, ja keraamisen jauheen kysyntä kasvaa vuosi vuodelta, joten on yhä kiireellisempi kehittää uuden nanometrisen zirkoniumoksidin tuotantoprosessia Viimeisen kahden vuoden aikana myös eräät kotimaiset tutkimuslaitokset ja yritykset ovat alkaneet itsenäisesti tutkia ja valmistaa zirkoniananojauhetta, mutta suurin osa tutkimuksesta ja kehityksestä on vielä pienen mittakaavan vaiheessa koetuotanto laboratoriossa, pienellä teholla ja yhdellä lajikkeella. Ceramic Zirkonia Industryn toteuttamassa "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder" -projektissa zirkoniumoksidin nanojauhe valmistettiin korkean energian kuulajauhatuksella solid-state reaktiomenetelmällä." Vettä käytetään hiomaväliaineena hiukkasten jauhamiseen ja jalostukseen, jotta voidaan saada ei-agglomeroitunut 100 nanometrin jyväjauhe, jolla ei ole saastumista, alhaiset kustannukset ja hyvä erän stabiilisuus." Bao Xin sanoi.Valmistustekniikka ei voi täyttää vain 5G-matkapuhelimen keraamisen taustalevyn, lentoturbiinimoottorien lämpösulkupinnoitemateriaalien, keraamisten pallojen, keraamisten veitsien ja muiden tuotteiden jauhevaatimuksia, vaan sitä voidaan myös popularisoida ja käyttää keraamisten jauheiden, kuten esim. seriumoksidikomposiittijauhevalmisteena.Itse kehitetyn väritysmekanismin mukaan Ceramic Zirconium Industryn tekninen tiimi otti käyttöön kiinteän faasin synteesin ja yhdistelmämenetelmän värjäykseen ilman ylimääräisiä metalli-ioneja prosessin optimoinnin avulla. Tällä menetelmällä valmistetulla zirkoniumoksidikeramiikalla ei ole vain korkea värikylläisyys ja hyvä kostuvuus, mutta eivät myöskään vaikuta zirkoniumoksidikeramiikan alkuperäisiin mekaanisiin ominaisuuksiin."Uuden teknologian pohjalta valmistetun värillisen harvinaisen maametallin zirkoniumoksidijauheen alkuperäinen hiukkaskoko on nanometri, jolla on ominaisuudet tasainen hiukkaskoko, korkea sintrausaktiivisuus, alhainen sintrauslämpötila ja niin edelleen. Perinteiseen tuotantoprosessiin verrattuna kattava energiankulutus vähenee merkittävästi. Tuotantotehokkuus ja keraamisten prosessoinnin tuotto paranevat huomattavasti. Tällä menetelmällä valmistetuilla edistyneillä keraamisilla laitteilla on erinomaiset ominaisuudet, kuten korkea lujuus, korkea sitkeys ja korkea kovuus. "Wang Sikai sanoi.