Tsirkooniumoksiidi nanopulber: uus materjal 5G mobiiltelefoni taga

Allikas: Science and Technology Daily: traditsiooniline tsirkooniumoksiidi pulbri tootmisprotsess tekitab suures koguses jäätmeid, eriti suures koguses madala kontsentratsiooniga aluselist reovett, mida on raske puhastada, põhjustades tõsist keskkonnareostust. Suure energiatarbega kuulfreesimine on energiasäästlik ja tõhus materjali ettevalmistamise tehnoloogia, mis võib parandada tsirkooniumoksiidi keraamika kompaktsust ja hajutatavust ning millel on hea väljavaade tööstuslikuks kasutamiseks. 5G tehnoloogia tulekuga muudavad nutitelefonid vaikselt oma seadmeid. ". 5G side kasutab spektrit üle 3 gigahertsi (Ghz) ​​ja selle millimeetri lainepikkus on väga lühike. Kui 5G-mobiiltelefon kasutab metallist tagapaneeli, häirib see signaali tõsiselt või varjab see seda. Seetõttu on keraamilised materjalid, mille omadused ei ole signaali varjestus, kõrge kõvadus, tugev taju ja suurepärased metallmaterjalidele lähedased soojustõhusused, muutunud mobiiltelefoniettevõtete jaoks 5G ajastusse sisenemisel järk-järgult oluliseks valikuks. Sise-Mongoolia teadus- ja tehnoloogiaülikooli professor Bao Jinxiao ütles ajakirjanikele, et olulise anorgaanilise mittemetallilise materjalina on uued keraamilised materjalid muutunud parimaks valikuks nutitelefonide taustamaterjalide jaoks. 5G ajastul tuleb mobiiltelefoni tagaplaati uuendada. kiiresti. Ettevõtte Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (edaspidi Jingtao Zirconium Industry) peadirektor Wang Sikai ütles reporterile, et maailmakuulsa uurimisasutuse Counterpointi avaldatud andmete kohaselt hakkavad ülemaailmsed nutitelefonide tarned. jõuda 2020. aastal 1,331 miljardi ühikuni. Mobiiltelefonide tagaplaatides kasutatava tsirkooniumoksiidi keraamika nõudluse suurenemisega on tähelepanu pälvinud ka selle uurimis- ja arendus- ning ettevalmistustehnoloogia. Uue äärmiselt kõrge tehnilise sisuga keraamilise materjalina võib tsirkooniumoksiidi keraamiline materjal olla pädev karm töökeskkond, mille jaoks metallmaterjalid, polümeermaterjalid ja enamik teisi keraamilisi materjale ei sobi. Konstruktsiooniosadena on tsirkooniumoksiidi keraamilisi tooteid kasutatud paljudes tööstusharudes, nagu energeetika, kosmosetööstus, masinad, autod, ravi jne, ning ülemaailmne aastane tarbimine on üle 80 000 tonni. 5G ajastu tulekuga on keraamilised seadmed on näidanud suuremaid tehnoloogilisi eeliseid mobiiltelefonide tagaplaatide valmistamisel ja tsirkooniumoksiidi keraamikal on laiem arenguväljavaade. "Tsirkooniumoksiidi keraamika jõudlus sõltub otseselt pulbrite jõudlusest, nii et suure jõudlusega pulbrite juhitava valmistamise tehnoloogia arendamine on muutunud tsirkooniumoksiidi keraamika valmistamise ja suure jõudlusega tsirkooniumoksiidi keraamiliste seadmete väljatöötamise kõige kriitilisemaks lüliks." ütles Wang Sikai ausalt. Roheline suure energiatarbega kuuljahvatamise meetod on ekspertide poolt väga nõutud. Koduses tsirkooniumoksiidi nanopulbri tootmisel kasutatakse enamasti märgkeemilist protsessi ja haruldaste muldmetallide oksiidi kasutatakse stabilisaatorina tsirkooniumoksiidi nanopulbri tootmisel. Sellel protsessil on suur tootmisvõimsus ja toodete keemiliste komponentide hea ühtlus, kuid puuduseks on see, et et tootmisprotsessis tekib suur hulk jäätmeid, eriti palju madala kontsentratsiooniga leeliselist heitvett, mida on raske puhastada ja kui seda korralikult ei käidelda, põhjustab see tõsist reostust ja kahju ökoloogilisele keskkonnale. "Uuringu kohaselt kulub ühe tonni ütriumiga stabiliseeritud tsirkooniumoksiidi keraamilise pulbri tootmiseks umbes 50 tonni vett, mis tekitab suures koguses reovett ning reovee taaskasutamine ja puhastamine suurendab oluliselt tootmiskulusid. "Wang ütles Sikai. Hiina keskkonnakaitseseaduse täiustamisega seisavad ettevõtted, kes valmistavad tsirkooniumoksiidi nanopulbrit märgkeemilise meetodiga, silmitsi enneolematute raskustega. Seetõttu on tungiv vajadus töötada välja roheline ja odav tsirkooniumoksiidi nanopulbri valmistamise tehnoloogia. "Selle taustal on sellest saanud teadustöö leviala tsirkooniumoksiidi nanopulbri valmistamisel puhtama ja väiksema energiatarbimisega tootmisprotsessiga, mille hulgas on teadus- ja tehnikaringkondades enim nõutud suure energiatarbega kuuljahvatamise meetod. "Bao Jini romaan. Kõrge energiaga kuuljahvatamine tähendab mehaanilise energia kasutamist keemiliste reaktsioonide esilekutsumiseks või materjalide struktuuri ja omaduste muutuste esilekutsumiseks, et valmistada uusi materjale. Uue tehnoloogiana võib see ilmselgelt vähendada reaktsiooni aktiveerimise energiat, täpsustada tera suurust, parandada oluliselt pulbriosakeste jaotumise ühtlust, parandada substraatide vahelist liidese kombinatsiooni, soodustada tahkete ioonide difusiooni ja kutsuda esile madala temperatuuriga keemilisi reaktsioone, seega materjalide kompaktsuse ja hajutatavuse parandamine. See on energiasäästlik ja tõhus materjali ettevalmistamise tehnoloogia, millel on head tööstuslikud kasutusvõimalused. Unikaalne värvimismehhanism loob värvilise keraamika. Rahvusvahelisel turul on tsirkooniumoksiidi nanopulbermaterjalid jõudnud tööstusliku arengu etappi. Wang Sikai ütles ajakirjanikele: "Arenenud riikides ja piirkondades, nagu Ameerika Ühendriigid, Lääne-Euroopa ja Jaapan, on tsirkooniumoksiidi nanopulbri tootmismaht suur ja toote spetsifikatsioonid on suhteliselt täielikud. Eriti Ameerika ja Jaapani rahvusvahelised ettevõtted, see on ilmne. konkurentsieelised tsirkooniumoksiidi keraamika patendis Wang Sikai sõnul on Hiina uus keraamikatööstus praegu kiire arengu faasis ja nõudlus keraamilise pulbri järele kasvab aasta-aastalt, mistõttu on üha kiireloomulisem. Uue nanomeetrilise tsirkooniumoksiidi tootmisprotsessi arendamine Viimase kahe aasta jooksul on ka mõned kodumaised uurimisinstituudid ja ettevõtted hakanud iseseisvalt uurima ja tootma tsirkooniumoksiidi nanopulbrit, kuid suurem osa teadus- ja arendustegevusest on endiselt väikesemahulise faasis. katsetootmine laboris, väikese toodanguga ja ühe sordiga Ceramic Zirconia Industry poolt ellu viidud projektis "Colour Rare Earth Zirconia Nanopowder" valmistati tsirkooniumoksiidi nanopulber suure energiaga kuuljahvatamise tahkisreaktsiooni meetodil." Kasutatakse vett. jahvatusvahendina osakeste jahvatamiseks ja rafineerimiseks, nii et on võimalik saada aglomeerimata terapulbrit suurusega 100 nanomeetrit, millel pole reostust, madal hind ja hea partii stabiilsus." Bao Xin ütles. Valmistamistehnoloogia ei vasta mitte ainult 5G mobiiltelefoni keraamilise tagaplaadi, lennukite turbiinmootorite termilise barjääri kattematerjalide, keraamiliste kuulide, keraamiliste nugade ja muude toodete pulbrinõuetele, vaid seda saab populariseerida ja kasutada ka rohkemate keraamiliste pulbrite valmistamisel. tseeriumoksiidi komposiitpulbrina. Vastavalt enda väljatöötatud värvimismehhanismile võttis Ceramic Zirconium Industry tehniline meeskond värvimiseks kasutusele tahkefaasilise sünteesi ja liitmeetodi, ilma et protsessi optimeerimise kaudu oleks lisatud metalliioone. Selle meetodiga valmistatud tsirkooniumoksiidi keraamika ei ole mitte ainult kõrge värviküllastuse ja hea märguvust, kuid ei mõjuta ka tsirkooniumoksiidi keraamika esialgseid mehaanilisi omadusi. "Uue tehnoloogia alusel toodetud värvilise haruldaste muldmetallide tsirkooniumoksiidi pulbri algne osakeste suurus on nanomeeter, millel on ühtlase osakeste suuruse, kõrge paagutamisaktiivsuse, madala paagutamistemperatuuri ja nii edasi omadused. Traditsioonilise tootmisprotsessiga võrreldes on kõikehõlmav energiatarbimine on oluliselt vähenenud. Selle meetodiga valmistatud täiustatud keraamilistel seadmetel on suurepärased omadused, nagu kõrge tugevus, kõrge sitkus ja kõrge kõvadus,“ ütles Wang Sikai.