Nanopowder Zirconia: Ένα νέο υλικό για το "πίσω" κινητό τηλέφωνο 5G

Πηγή: Science and Technology Daily: Η παραδοσιακή διαδικασία παραγωγής σκόνης ζιρκονίας θα παράγει μεγάλη ποσότητα αποβλήτων, ειδικά τη μεγάλη ποσότητα αλκαλικών λυμάτων χαμηλής συγκέντρωσης που είναι δύσκολο να επεξεργαστεί, προκαλώντας σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση.Το φρεζάρισμα με σφαίρες υψηλής ενέργειας είναι μια εξοικονόμηση ενέργειας και αποτελεσματική τεχνολογία προετοιμασίας υλικών, η οποία μπορεί να βελτιώσει τη συμπαγή και διασπορά των κεραμικών ζιρκονίας και έχει μια καλή προοπτική βιομηχανικής εφαρμογής. Με την έλευση της τεχνολογίας 5G, τα έξυπνα τηλέφωνα αλλάζουν αθόρυβα τον δικό τους «εξοπλισμό ".Η επικοινωνία 5G χρησιμοποιεί το φάσμα πάνω από 3 gigahertz (Ghz) ​​και το μήκος κύματος χιλιοστών είναι πολύ μικρό.Εάν το κινητό τηλέφωνο 5G χρησιμοποιεί μεταλλικό πίσω επίπεδο, θα επηρεάσει σοβαρά ή θα θωρακίσει το σήμα.Ως εκ τούτου, τα κεραμικά υλικά με τα χαρακτηριστικά της μη θωράκισης σήματος, της υψηλής σκληρότητας, της ισχυρής αντίληψης και της εξαιρετικής θερμικής απόδοσης κοντά στα μεταλλικά υλικά έχουν γίνει σταδιακά μια σημαντική επιλογή για τις εταιρείες κινητής τηλεφωνίας για την είσοδο στην εποχή του 5G.Ο Bao Jinxiao, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Εσωτερικής Μογγολίας, είπε στους δημοσιογράφους ότι ως σημαντικό ανόργανο μη μεταλλικό υλικό, τα νέα κεραμικά υλικά έχουν γίνει η καλύτερη επιλογή για υλικά ταμπλό έξυπνων τηλεφώνων. Στην εποχή του 5G, το ταμπλό των κινητών τηλεφώνων πρέπει να αναβαθμιστεί επειγόντως.Ο Wang Sikai, γενικός διευθυντής της Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (εφεξής καλούμενη Jingtao Zirconium Industry), είπε στον δημοσιογράφο ότι σύμφωνα με τα στοιχεία που δημοσίευσε το Counterpoint, ένα παγκοσμίου φήμης ερευνητικό ίδρυμα, οι παγκόσμιες αποστολές smartphone θα φτάσουν τα 1,331 δισεκατομμύρια μονάδες το 2020. Με την αυξανόμενη ζήτηση για κεραμικά ζιρκονίας που χρησιμοποιούνται σε σανίδες κινητών τηλεφώνων, η τεχνολογία Έρευνας και Ανάπτυξης και προετοιμασίας έχει επίσης προσελκύσει μεγάλη προσοχή. Ως νέο κεραμικό υλικό με εξαιρετικά υψηλό τεχνικό περιεχόμενο, το κεραμικό υλικό ζιρκονίας μπορεί να είναι ικανό για σκληρό περιβάλλον εργασίας για το οποίο δεν είναι ικανά τα μεταλλικά υλικά, τα πολυμερή υλικά και τα περισσότερα άλλα κεραμικά υλικά.Ως δομικά μέρη, τα κεραμικά προϊόντα ζιρκονίας έχουν εφαρμοστεί σε πολλές βιομηχανίες όπως η ενέργεια, η αεροδιαστημική, τα μηχανήματα, η αυτοκινητοβιομηχανία, η ιατρική περίθαλψη κ.λπ., και η παγκόσμια ετήσια κατανάλωση είναι πάνω από 80.000 τόνους. Με την έλευση της εποχής 5G, οι κεραμικές συσκευές έχουν παρουσίασε μεγαλύτερα τεχνολογικά πλεονεκτήματα στην κατασκευή ταμπλό για κινητά τηλέφωνα και τα κεραμικά ζιρκονίας έχουν ευρύτερη προοπτική ανάπτυξης.«Η απόδοση των κεραμικών ζιρκονίας εξαρτάται άμεσα από την απόδοση των σκονών, επομένως αναπτύσσοντας ελεγχόμενη τεχνολογία παρασκευής σκονών υψηλής απόδοσης, έχει γίνει ο πιο κρίσιμος κρίκος στην παρασκευή κεραμικών ζιρκονίας και στην ανάπτυξη κεραμικών συσκευών ζιρκονίας υψηλής απόδοσης.«Είπε ειλικρινά ο Γουάνγκ Σικάι.Η πράσινη μέθοδος φρεζαρίσματος με σφαίρα υψηλής ενέργειας είναι ιδιαίτερα περιζήτητη από τους ειδικούς.Η εγχώρια παραγωγή νανοσκόνης ζιρκονίας υιοθετεί ως επί το πλείστον υγρή χημική διαδικασία και το οξείδιο σπανίων γαιών χρησιμοποιείται ως σταθεροποιητής για την παραγωγή νανοσκόνης ζιρκονίας. Αυτή η διαδικασία έχει τα χαρακτηριστικά της μεγάλης παραγωγικής ικανότητας και της καλής ομοιομορφίας των χημικών συστατικών των προϊόντων, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι κατά την παραγωγική διαδικασία θα παραχθεί μεγάλη ποσότητα αποβλήτων, ιδιαίτερα μεγάλη ποσότητα αλκαλικών λυμάτων χαμηλής συγκέντρωσης που είναι δύσκολο να επεξεργασθούν και εάν δεν αντιμετωπιστούν σωστά, θα προκαλέσει σοβαρή ρύπανση και ζημιά στο οικολογικό περιβάλλον.«Σύμφωνα με την έρευνα, χρειάζονται περίπου 50 τόνοι νερού για να παραχθεί ένας τόνος κεραμικής σκόνης ζιρκονίας σταθεροποιημένης με ύττρια, η οποία θα παράγει μεγάλη ποσότητα λυμάτων και η ανάκτηση και επεξεργασία των λυμάτων θα αυξήσει σημαντικά το κόστος παραγωγής."Είπε ο Wang Sikai.Με τη βελτίωση της νομοθεσίας για την προστασία του περιβάλλοντος της Κίνας, οι επιχειρήσεις που παρασκευάζουν νανο-σκόνη ζιρκονίας με υγρή χημική μέθοδο αντιμετωπίζουν πρωτόγνωρες δυσκολίες. Ως εκ τούτου, υπάρχει επείγουσα ανάγκη να αναπτυχθεί μια πράσινη και χαμηλού κόστους τεχνολογία παρασκευής νανο-σκόνης ζιρκονίας.«Σε αυτό το πλαίσιο, έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot για την παρασκευή νανο-σκόνης ζιρκονίας με καθαρότερη και χαμηλότερη διαδικασία παραγωγής ενέργειας, μεταξύ των οποίων η μέθοδος άλεσης με σφαίρα υψηλής ενέργειας είναι η πιο περιζήτητη από τους επιστημονικούς και τεχνολογικούς κύκλους.«Το μυθιστόρημα του Bao Jin.Η άλεση με σφαίρες υψηλής ενέργειας αναφέρεται στη χρήση μηχανικής ενέργειας για την πρόκληση χημικών αντιδράσεων ή για την πρόκληση αλλαγών στη δομή και τις ιδιότητες των υλικών, έτσι ώστε να παρασκευαστούν νέα υλικά.Ως νέα τεχνολογία, μπορεί προφανώς να μειώσει την ενέργεια ενεργοποίησης της αντίδρασης, να βελτιώσει το μέγεθος των κόκκων, να βελτιώσει σημαντικά την ομοιομορφία κατανομής των σωματιδίων σκόνης, να ενισχύσει τον συνδυασμό διεπαφής μεταξύ των υποστρωμάτων, να προωθήσει τη διάχυση στερεών ιόντων και να προκαλέσει χημικές αντιδράσεις χαμηλής θερμοκρασίας. βελτίωση της συμπαγούς και διασποράς των υλικών.Είναι μια εξοικονόμηση ενέργειας και αποδοτική τεχνολογία προετοιμασίας υλικών με καλές προοπτικές βιομηχανικής εφαρμογής. Ο μοναδικός μηχανισμός χρωματισμού δημιουργεί πολύχρωμα κεραμικά.Στη διεθνή αγορά, τα υλικά νανοσκόνης ζιρκονίας έχουν εισέλθει στο στάδιο της βιομηχανικής ανάπτυξης.Ο Wang Sikai είπε στους δημοσιογράφους: «Σε ανεπτυγμένες χώρες και περιοχές όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Δυτική Ευρώπη και η Ιαπωνία, η κλίμακα παραγωγής της νανοσκόνης ζιρκονίας είναι μεγάλη και οι προδιαγραφές του προϊόντος είναι σχετικά πλήρεις.Ειδικά αμερικανικές και ιαπωνικές πολυεθνικές εταιρείες, έχει προφανή ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα στην πατέντα των κεραμικών ζιρκονίας.Σύμφωνα με τον Wang Sikai, επί του παρόντος, η νέα βιομηχανία κατασκευής κεραμικών της Κίνας βρίσκεται σε στάδιο ταχείας ανάπτυξης και η ζήτηση για κεραμική σκόνη αυξάνεται χρόνο με το χρόνο, επομένως είναι όλο και πιο επείγον να αναπτυχθεί η διαδικασία παραγωγής νέας νανομετρικής ζιρκονίας.Τα τελευταία δύο χρόνια, ορισμένα εγχώρια ερευνητικά ινστιτούτα και επιχειρήσεις άρχισαν επίσης να ερευνούν ανεξάρτητα και να παράγουν νανοσκόνη ζιρκονίας, αλλά το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας και ανάπτυξης βρίσκεται ακόμα στο στάδιο της μικρής κλίμακας δοκιμαστικής παραγωγής στο εργαστήριο, με μικρή παραγωγή και μονοποικιλίας.Στο έργο του «Color Rare Earth Zirconia Nanopowder» που υλοποιήθηκε από την Ceramic Zirconia Industry, η νανοσκόνη ζιρκονίας παρασκευάστηκε με τη μέθοδο αντίδρασης στερεάς κατάστασης άλεσης με σφαίρες υψηλής ενέργειας. Το νερό χρησιμοποιείται ως μέσο λείανσης για την άλεση και τον καθαρισμό των σωματιδίων, έτσι ώστε να μην -Μπορεί να ληφθεί συσσωματωμένη σκόνη κόκκων μεγέθους 100 νανόμετρων, η οποία δεν έχει ρύπανση, χαμηλό κόστος και καλή σταθερότητα παρτίδων.»είπε ο Μπάο Σιν.Η τεχνολογία προετοιμασίας όχι μόνο μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις σε σκόνη κεραμικού ταμπλό κινητών τηλεφώνων 5G, υλικά επικάλυψης θερμικού φραγμού για κινητήρες αεροστροβίλων, κεραμικές μπάλες, κεραμικά μαχαίρια και άλλα προϊόντα, αλλά μπορεί επίσης να διαδοθεί και να εφαρμοστεί στην παρασκευή περισσότερων κεραμικών σκονών όπως ως παρασκεύασμα σύνθετης σκόνης οξειδίου του δημητρίου.Σύμφωνα με τον αυτο-αναπτυγμένο μηχανισμό χρωματισμού, η τεχνική ομάδα της βιομηχανίας κεραμικού ζιρκονίου υιοθέτησε τη σύνθεση στερεάς φάσης και τη σύνθετη μέθοδο για χρωματισμό χωρίς να εισάγει επιπλέον μεταλλικά ιόντα μέσω της βελτιστοποίησης της διαδικασίας. Τα κεραμικά ζιρκονίας που παρασκευάζονται με αυτή τη μέθοδο δεν έχουν μόνο υψηλό κορεσμό χρώματος και καλή διαβρεξιμότητα, αλλά επίσης δεν επηρεάζουν τις αρχικές μηχανικές ιδιότητες των κεραμικών ζιρκονίας.«Το αρχικό μέγεθος σωματιδίων της έγχρωμης σκόνης ζιρκονίου σπάνιας γαίας που παράγεται με βάση τη νέα τεχνολογία είναι νανόμετρο, το οποίο έχει τα χαρακτηριστικά ομοιόμορφου μεγέθους σωματιδίων, υψηλής δραστηριότητας πυροσυσσωμάτωσης, χαμηλής θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης και ούτω καθεξής.Σε σύγκριση με την παραδοσιακή διαδικασία παραγωγής, η συνολική κατανάλωση ενέργειας μειώνεται σημαντικά. Η απόδοση παραγωγής και η απόδοση επεξεργασίας κεραμικών βελτιώνονται σημαντικά.Οι προηγμένες κεραμικές συσκευές που παρασκευάζονται με αυτή τη μέθοδο έχουν εξαιρετικές ιδιότητες όπως υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα και υψηλή σκληρότητα."Είπε ο Wang Sikai.