Nanopols de zirconia: un nou material per al telèfon mòbil 5G "darrere".

Font: Science and Technology Daily: el procés tradicional de producció de pols de zirconi produirà una gran quantitat de residus, especialment la gran quantitat d'aigües residuals alcalines de baixa concentració que són difícils de tractar, causant una greu contaminació ambiental. El fresat de boles d'alta energia és una tecnologia de preparació de materials eficient i que estalvia energia, que pot millorar la compacitat i la dispersibilitat de la ceràmica de zirconi i té una bona perspectiva d'aplicació industrial. Amb l'arribada de la tecnologia 5G, els telèfons intel·ligents estan canviant en silenci el seu propi equip. ". La comunicació 5G utilitza l'espectre superior a 3 gigahertz (Ghz) ​​i la seva longitud d'ona mil·limètrica és molt curta. Si el telèfon mòbil 5G utilitza una placa posterior metàl·lica, interferirà seriosament o protegirà el senyal. Per tant, els materials ceràmics amb les característiques de no blindatge de senyal, alta duresa, percepció forta i excel·lent rendiment tèrmic proper als materials metàl·lics s'han convertit gradualment en una opció important per a les empreses de telefonia mòbil per entrar a l'era 5G. Bao Jinxiao, professor de la Universitat de Ciència i Tecnologia de Mongòlia Interior, va dir als periodistes que, com a material inorgànic no metàl·lic important, els nous materials ceràmics s'han convertit en la millor opció per als materials del tauler dels telèfons intel·ligents. A l'era 5G, cal actualitzar el tauler del telèfon mòbil. urgentment. Wang Sikai, director general d'Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (d'ara endavant, Jingtao Zirconium Industry), va dir al periodista que, segons les dades publicades per Counterpoint, una institució de recerca de renom mundial, els enviaments globals de telèfons intel·ligents seran arribar als 1.331 milions d'unitats el 2020. Amb la creixent demanda de ceràmica de zirconi utilitzada en taulers de telèfons mòbils, la seva tecnologia d'R+D i preparació també ha cridat molta atenció. Com a nou material ceràmic amb un contingut tècnic extremadament elevat, el material ceràmic de zirconi pot ser competent per al entorn de treball dur per al qual no són competents els materials metàl·lics, els materials polímers i la majoria dels altres materials ceràmics. Com a peces estructurals, els productes ceràmics de zirconi s'han aplicat en moltes indústries com ara energia, aeroespacial, maquinària, automòbil, tractament mèdic, etc., i el consum anual global és de més de 80.000 tones. Amb l'arribada de l'era 5G, els dispositius ceràmics han van mostrar majors avantatges tecnològics en la fabricació de taulers de telèfons mòbils, i la ceràmica de zirconi té una perspectiva de desenvolupament més àmplia. "El rendiment de la ceràmica de zirconi depèn directament del rendiment de les pols, de manera que el desenvolupament d'una tecnologia de preparació controlable de pols d'alt rendiment, s'ha convertit en l'enllaç més crític en la preparació de la ceràmica de zirconi i el desenvolupament de dispositius de ceràmica de zirconi d'alt rendiment. " Wang Sikai va dir francament. El mètode verd de fresat de boles d'alta energia és molt buscat pels experts. La producció domèstica de nanopols de zirconi adopta principalment un procés químic humit, i l'òxid de terres rares s'utilitza com a estabilitzador per produir nanopols de zirconi. Aquest procés té les característiques d'una gran capacitat de producció i una bona uniformitat dels components químics dels productes, però el desavantatge és que es produirà una gran quantitat de residus en el procés de producció, especialment una gran quantitat d'aigües residuals alcalines de baixa concentració que són difícils de tractar, i si no es gestiona correctament, provocarà una greu contaminació i danys al medi ambient ecològic. "Segons l'enquesta, es necessiten unes 50 tones d'aigua per produir una tona de pols de ceràmica de zirconi estabilitzat amb itria, que produirà una gran quantitat d'aigües residuals, i la recuperació i tractament d'aigües residuals augmentarà considerablement el cost de producció". Va dir Sikai. Amb la millora de la llei de protecció del medi ambient de la Xina, les empreses que preparen nanopols de zirconi per mètode químic humit s'enfronten a dificultats sense precedents. Per tant, hi ha una necessitat urgent de desenvolupar una tecnologia de preparació de nanopols de zirconi verda i de baix cost. "En aquest context, s'ha convertit en un punt d'investigació per preparar nanopols de zirconi mitjançant un procés de producció més net i de menor consum energètic, entre els quals el mètode de mòlta de boles d'alta energia és el més buscat pels cercles científics i tecnològics. "Bao Jin's novel·la. El fresat de boles d'alta energia es refereix a l'ús d'energia mecànica per induir reaccions químiques o per induir canvis en l'estructura i propietats dels materials, per tal de preparar nous materials. Com a nova tecnologia, òbviament pot reduir l'energia d'activació de la reacció, refinar la mida del gra, millorar considerablement la uniformitat de distribució de partícules de pols, millorar la combinació d'interfície entre substrats, promoure la difusió d'ions sòlids i induir reaccions químiques a baixa temperatura, així millorant la compacitat i la dispersibilitat dels materials. És una tecnologia de preparació de materials eficient i que estalvia energia amb bones perspectives d'aplicació industrial. El mecanisme de coloració únic crea ceràmica de colors. Al mercat internacional, els materials de nanopols de zirconi han entrat en l'etapa de desenvolupament industrial. Wang Sikai va dir als periodistes: "Als països desenvolupats i regions com els Estats Units, Europa occidental i Japó, l'escala de producció de nanopols de zirconi és gran i les especificacions del producte són relativament completes. Especialment les empreses multinacionals americanes i japoneses, és evident. avantatges competitius en la patent de la ceràmica de zirconi, segons Wang Sikai, actualment, la nova indústria de fabricació de ceràmica de la Xina es troba en una fase de ràpid desenvolupament i la demanda de pols de ceràmica augmenta any rere any, per la qual cosa és cada cop més urgent. Desenvolupar el procés de producció de nou zirconi nanòmetre En els darrers dos anys, alguns instituts i empreses d'investigació nacionals també han començat a investigar i produir nanopols de zirconi de manera independent, però la major part de la investigació i el desenvolupament encara es troben en fase de petita escala. producció d'assaig al laboratori, amb una petita producció i varietat única En el projecte de "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder" implementat per Ceramic Zirconia Industry, es va preparar nanopols de zirconi mitjançant un mètode de reacció en estat sòlid de fresat de boles d'alta energia. "S'utilitza aigua. com a mitjà de mòlta per moldre i refinar les partícules, de manera que es pot obtenir pols de gra no aglomerat amb una mida de 100 nanòmetres, que no té contaminació, baix cost i bona estabilitat del lot", va dir Bao Xin. La tecnologia de preparació no només pot satisfer els requisits de pols del tauler de ceràmica del telèfon mòbil 5G, materials de recobriment de barrera tèrmica per a motors de turbina d'aviació, boles de ceràmica, ganivets de ceràmica i altres productes, sinó que també es pot popularitzar i aplicar en la preparació de pols més ceràmiques com ara com a preparació de pols compost d'òxid de ceri. Segons el mecanisme de coloració desenvolupat per si mateix, l'equip tècnic de la indústria del zirconi ceràmic va adoptar la síntesi en fase sòlida i el mètode compost per acolorir sense introduir ions metàl·lics addicionals mitjançant l'optimització del procés. Les ceràmiques de zirconi preparades per aquest mètode no només tenen una alta saturació de color i una bona humectabilitat, però tampoc afecten les propietats mecàniques originals de la ceràmica de zirconi. "La mida de partícula original de la pols de zirconia de terres rares de color produïda a partir de la nova tecnologia és el nanòmetre, que té les característiques de mida de partícula uniforme, alta activitat de sinterització, baixa temperatura de sinterització, etc. En comparació amb el procés de producció tradicional, el complet El consum d'energia es redueix significativament. L'eficiència de la producció i el rendiment de processament de ceràmica es milloren considerablement.