Nanoprah iz cirkonijevega dioksida: nov material za "za" mobilnim telefonom 5G

Vir: Science and Technology Daily: Tradicionalni proizvodni proces cirkonijevega prahu bo proizvedel veliko količino odpadkov, zlasti veliko količino alkalne odpadne vode z nizko koncentracijo, ki jo je težko očistiti, kar povzroča resno onesnaženje okolja.Visokoenergijsko kroglično rezkanje je energijsko varčna in učinkovita tehnologija priprave materiala, ki lahko izboljša kompaktnost in disperzibilnost cirkonijeve keramike in ima dobre možnosti za industrijsko uporabo. S prihodom tehnologije 5G pametni telefoni tiho spreminjajo svojo lastno "opremo" ".Komunikacija 5G uporablja spekter nad 3 gigaherci (Ghz), njegova valovna dolžina milimetrov pa je zelo kratka.Če mobilni telefon 5G uporablja kovinsko hrbtno ploščo, bo to resno motilo ali ščitilo signal.Zato so keramični materiali z značilnostmi brez zaščite signala, visoko trdoto, močnim zaznavanjem in odlično toplotno zmogljivostjo, ki je blizu kovinskim materialom, postopoma postali pomembna izbira za podjetja mobilnih telefonov za vstop v dobo 5G.Bao Jinxiao, profesor na Univerzi za znanost in tehnologijo Notranje Mongolije, je povedal novinarjem, da so novi keramični materiali kot pomemben anorganski nekovinski material postali najboljša izbira za materiale za hrbtno stran pametnega telefona. V dobi 5G je treba hrbtno ploščo mobilnega telefona nadgraditi nujno.Wang Sikai, generalni direktor podjetja Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (v nadaljevanju Jingtao Zirconium Industry), je novinarju povedal, da bodo glede na podatke, ki jih je objavil Counterpoint, svetovno priznana raziskovalna ustanova, globalne pošiljke pametnih telefonov doseči 1,331 milijarde enot v letu 2020. Z naraščajočim povpraševanjem po cirkonijevi keramiki, ki se uporablja v hrbtnih ploščah mobilnih telefonov, so njene raziskave in razvoj ter tehnologija priprave prav tako pritegnile veliko pozornosti. Kot nov keramični material z izjemno visoko tehnično vsebino je cirkonijev keramični material lahko primeren za težko delovno okolje, za katerega kovinski materiali, polimerni materiali in večina drugih keramičnih materialov niso primerni.Keramični izdelki iz cirkonijevega oksida se kot strukturni deli uporabljajo v številnih panogah, kot so energija, vesoljska industrija, stroji, avtomobili, zdravstvo itd., svetovna letna poraba pa je več kot 80.000 ton. S prihodom dobe 5G so keramične naprave pokazala večje tehnološke prednosti pri izdelavi ozadij za mobilne telefone, cirkonijeva keramika pa ima širše razvojne možnosti."Učinkovitost cirkonijeve keramike je neposredno odvisna od učinkovitosti praškov, zato je razvoj nadzorovane tehnologije priprave visokozmogljivih praškov postal najbolj kritična povezava pri pripravi cirkonijeve keramike in razvoju visoko zmogljivih cirkonijevih keramičnih naprav." Wang Sikai je odkrito rekel.Strokovnjaki zelo iščejo zeleno visokoenergijsko kroglično mletje.Domača proizvodnja cirkonijevega nanopraha večinoma uporablja mokri kemični postopek, oksid redkih zemelj pa se uporablja kot stabilizator za proizvodnjo cirkonijevega nanopraha. Ta postopek ima značilnosti velike proizvodne zmogljivosti in dobre enotnosti kemičnih sestavin izdelkov, vendar je pomanjkljivost da bo v proizvodnem procesu nastala velika količina odpadkov, predvsem velika količina nizkokoncentrirane alkalne odpadne vode, ki jo je težko očistiti, ob nepravilnem ravnanju pa bo povzročila resno onesnaženje in škodo ekološkemu okolju."Glede na raziskavo je potrebnih približno 50 ton vode za proizvodnjo ene tone cirkonijevega keramičnega prahu, stabiliziranega z itrijem, kar bo proizvedlo veliko količino odpadne vode, predelava in obdelava odpadne vode pa bo močno povečala proizvodne stroške." Wang je rekel Sikai.Z izboljšanjem kitajske zakonodaje o varstvu okolja se podjetja, ki pripravljajo cirkonijev nanoprah z mokro kemično metodo, soočajo s težavami brez primere. Zato je nujno treba razviti zeleno in poceni tehnologijo priprave cirkonijevega nanopraha."Glede na to je postalo raziskovalno žarišče za pripravo cirkonijevega nanopraška s čistejšim proizvodnim procesom z manjšo porabo energije, med katerimi je v znanstvenih in tehnoloških krogih najbolj iskana visokoenergijska metoda krogličnega rezkanja." Bao Jin's roman.Visokoenergijsko kroglično rezkanje se nanaša na uporabo mehanske energije za induciranje kemičnih reakcij ali za induciranje sprememb v strukturi in lastnostih materialov, da se pripravijo novi materiali.Kot nova tehnologija lahko očitno zmanjša aktivacijsko energijo reakcije, izboljša velikost zrn, močno izboljša enakomernost porazdelitve delcev prahu, izboljša kombinacijo vmesnikov med substrati, spodbuja difuzijo trdnih ionov in sproži nizkotemperaturne kemične reakcije, tako izboljšanje kompaktnosti in disperzibilnosti materialov.Je energijsko varčna in učinkovita tehnologija priprave materiala z dobrimi možnostmi za industrijsko uporabo. Edinstven barvni mehanizem ustvarja pisano keramiko.Na mednarodnem trgu so materiali v prahu iz cirkonijevega oksida vstopili v stopnjo industrijskega razvoja.Wang Sikai je povedal novinarjem: "V razvitih državah in regijah, kot so Združene države, Zahodna Evropa in Japonska, je obseg proizvodnje cirkonijevega nanopraha velik in specifikacije izdelka so razmeroma popolne. Zlasti ameriška in japonska večnacionalna podjetja, očitno konkurenčne prednosti pri patentu cirkonijeve keramike.Po mnenju Wang Sikaija je nova kitajska industrija proizvodnje keramike trenutno v fazi hitrega razvoja, povpraševanje po keramičnem prahu pa iz leta v leto narašča, zato je vedno bolj nujno, da razvoj proizvodnega procesa novega nanometrskega cirkonijevega oksida.V zadnjih dveh letih so nekateri domači raziskovalni inštituti in podjetja prav tako začeli samostojno raziskovati in proizvajati cirkonijev nanoprah, vendar je večina raziskav in razvoja še vedno v fazi majhnega obsega poskusna proizvodnja v laboratoriju, z majhno proizvodnjo in eno sorto.V projektu "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder", ki ga izvaja Ceramic Zirconia Industry, je bil cirkonijev nanopowder pripravljen z visokoenergijsko kroglično reakcijsko metodo v trdnem stanju."Uporabljena je voda kot medij za mletje za mletje in rafiniranje delcev, tako da je mogoče pridobiti neaglomeriran zrnat prah z velikostjo 100 nanometrov, ki nima onesnaževanja, ima nizko ceno in dobro stabilnost serije," je dejal Bao Xin.Tehnologija priprave ne more le izpolniti zahtev glede prahu keramične plošče mobilnih telefonov 5G, materialov za prevleke s toplotno pregrado za letalske turbinske motorje, keramičnih kroglic, keramičnih nožev in drugih izdelkov, ampak jo je mogoče tudi popularizirati in uporabiti pri pripravi več keramičnih praškov, kot je kot pripravek kompozitnega prahu cerijevega oksida.V skladu s samorazvitim mehanizmom za barvanje je tehnična ekipa Ceramic Zirconium Industry sprejela sintezo trdne faze in kompozitno metodo za barvanje brez vnosa dodatnih kovinskih ionov z optimizacijo postopka. Cirkonijeva keramika, pripravljena s to metodo, nima samo visoke barvne nasičenosti in dobrega omočljivost, vendar tudi ne vplivajo na prvotne mehanske lastnosti cirkonijeve keramike."Prvotna velikost delcev barvnega redkozemeljskega cirkonijevega prahu, proizvedenega na podlagi nove tehnologije, je nanometer, ki ima značilnosti enakomerne velikosti delcev, visoko aktivnost sintranja, nizko temperaturo sintranja in tako naprej. V primerjavi s tradicionalnim proizvodnim procesom je celovit poraba energije se znatno zmanjša. Učinkovitost proizvodnje in izkoristek obdelave keramike sta močno izboljšana. Napredne keramične naprave, pripravljene s to metodo, imajo odlične lastnosti, kot so visoka trdnost, visoka žilavost in visoka trdota. «je dejal Wang Sikai.