Cirkónium nanopor: új anyag az 5G mobiltelefon mögött

Forrás: Science and Technology Daily: A cirkóniumpor hagyományos gyártási eljárása során nagy mennyiségű hulladék keletkezik, különösen nagy mennyiségű alacsony koncentrációjú lúgos szennyvíz, amely nehezen kezelhető, és komoly környezetszennyezést okoz. A nagyenergiájú golyósmarás egy energiatakarékos és hatékony anyag-előkészítési technológia, amely javíthatja a cirkónium-oxid kerámiák tömörségét és diszpergálhatóságát, és jó ipari alkalmazási kilátásokkal rendelkezik. Az 5G technológia megjelenésével az okostelefonok csendesen változtatják saját berendezéseiket. ". Az 5G kommunikáció 3 gigahertz (Ghz) ​​feletti spektrumot használ, milliméteres hullámhossza pedig nagyon rövid. Ha az 5G mobiltelefon fém hátlapot használ, az komolyan zavarja vagy leárnyékolja a jelet. Ezért a jelárnyékolás nélküli, nagy keménységű, erős érzékelési és kiváló hőteljesítményű kerámia anyagok a fémekhez közeli anyagokkal fokozatosan a mobiltelefon-társaságok fontos választásává váltak az 5G korszakba való belépéshez. Bao Jinxiao, a Belső-Mongóliai Tudományos és Technológiai Egyetem professzora azt mondta újságíróknak, hogy az új kerámia anyagok fontos szervetlen, nemfémes anyagokként váltak a legjobb választássá az okostelefonok hátlapjának anyagaihoz. Az 5G korszakban a mobiltelefonok hátlapját fejleszteni kell. sürgősen. Wang Sikai, az Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (a továbbiakban: Jingtao Zirconium Industry) vezérigazgatója a riporternek elmondta, hogy a Counterpoint, a világhírű kutatóintézet által közzétett adatok szerint a globális okostelefon-szállítások 2020-ban eléri az 1,331 milliárd darabot. A mobiltelefonok hátlapjaiban használt cirkónium-oxid kerámiák iránti kereslet növekedésével a K+F és Az előkészítési technológia is nagy figyelmet keltett. A cirkónium-oxid kerámia, mint új, rendkívül magas műszaki tartalmú kerámiaanyag alkalmas lehet olyan zord munkakörnyezetre, amelyre a fémanyagok, polimer anyagok és a legtöbb kerámiaanyag nem alkalmas. Szerkezeti alkatrészekként a cirkónium-oxid kerámiatermékeket számos iparágban alkalmazták, például az energiaiparban, a repülőgépiparban, a gépgyártásban, az autóiparban, az orvosi kezelésekben stb., és a globális éves fogyasztás meghaladja a 80 000 tonnát. Az 5G korszak eljövetelével a kerámiaeszközök nagyobb technológiai előnyöket mutattak a mobiltelefonok hátlapjainak gyártásában, és a cirkónium-oxid kerámiáknak szélesebb fejlődési kilátásai vannak. "A cirkónium-oxid kerámiák teljesítménye közvetlenül függ a porok teljesítményétől, így a nagy teljesítményű porok szabályozható előkészítési technológiájának fejlesztése a cirkónium-oxid kerámiák elkészítésének és a nagy teljesítményű cirkónium-kerámia eszközök fejlesztésének legkritikusabb láncszemévé vált." – mondta őszintén Wang Sikai. A zöld, nagy energiájú golyósmarási módszer nagyon keresett a szakértők körében. A cirkónium nanopor hazai gyártása többnyire nedves kémiai eljárást alkalmaz, és ritkaföldfém-oxidot használnak stabilizátorként a cirkónium nanopor előállításához. Ezt az eljárást a nagy gyártási kapacitás és a termékek kémiai összetevőinek jó egyenletessége jellemzi, de hátránya az, hogy nagy mennyiségű hulladék keletkezik a gyártási folyamat során, különösen nagy mennyiségű alacsony koncentrációjú lúgos szennyvíz, amely nehezen kezelhető, és ha nem megfelelően kezelik, súlyos következményekkel járhat. szennyezés és az ökológiai környezet károsodása. "A felmérés szerint körülbelül 50 tonna vízre van szükség egy tonna ittrium-stabilizált cirkónium-oxid kerámiapor előállításához, amely nagy mennyiségű szennyvizet termel, és a szennyvíz visszanyerése és kezelése nagymértékben növeli a termelési költségeket. "Wang – mondta Sikai. A kínai környezetvédelmi törvény javításával a cirkónium nanopor nedves kémiai módszerrel előállító vállalkozások soha nem látott nehézségekkel néznek szembe. Ezért sürgősen szükség van a cirkónium nanopor zöld és olcsó előállítási technológiájának kidolgozására. "E háttér előtt a cirkónium nanoporok tisztább és alacsonyabb energiafogyasztású gyártási eljárással történő előállításának kutatási központjává vált, amelyek közül a nagy energiájú golyós marási módszer a legkeresettebb tudományos és technológiai körökben. "Bao Jin's regény. A nagyenergiájú golyósmarás mechanikai energia felhasználását jelenti kémiai reakciók előidézésére vagy az anyagok szerkezetének és tulajdonságainak megváltoztatására, új anyagok előállítására. Új technológiaként nyilvánvalóan csökkentheti a reakció aktiválási energiáját, finomítja a szemcseméretet, nagymértékben javítja a porszemcsék eloszlási egyenletességét, javítja a szubsztrátok közötti interfész kombinációt, elősegíti a szilárd ionok diffúzióját és alacsony hőmérsékletű kémiai reakciókat indukál, így az anyagok tömörségének és diszpergálhatóságának javítása. Ez egy energiatakarékos és hatékony anyag-előkészítési technológia, jó ipari alkalmazási lehetőségekkel. Az egyedi színező mechanizmus színes kerámiákat hoz létre. A nemzetközi piacon a cirkónium nanopor anyagok az ipari fejlődés szakaszába léptek. Wang Sikai azt mondta újságíróknak: "A fejlett országokban és régiókban, például az Egyesült Államokban, Nyugat-Európában és Japánban a cirkónium nanopor gyártási skálája nagy, a termékleírások pedig viszonylag teljesek. Különösen az amerikai és japán multinacionális vállalatoknál, nyilvánvaló. versenyelőnyök a cirkónium-oxid kerámiák szabadalmában Wang Sikai szerint Kína új kerámiagyártó ipara jelenleg a gyors fejlődés szakaszában van, és a kerámiapor iránti kereslet növekszik. évről évre, ezért egyre sürgetőbb az új nanométeres cirkónia gyártási folyamatának fejlesztése Az elmúlt két évben egyes hazai kutatóintézetek és vállalkozások önállóan is megkezdték a cirkónium nanopor kutatását és gyártását, de a legtöbb a a kutatás és fejlesztés még a kisüzemi próbagyártás stádiumában van a laboratóriumban, kis kibocsátással és egyedi fajtával A Ceramic által megvalósított "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder" projektben A cirkónium-oxid iparban a cirkónium-oxid nanoport nagyenergiájú golyós őrléssel, szilárd fázisú reakciómódszerrel állítottuk elő." A vizet őrlőközegként használják a részecskék őrlésére és finomítására, így 100 nanométeres méretű, nem agglomerált szemcsepor nyerhető, amelynek nincs szennyeződése, olcsó és jó a tételstabilitás." - mondta Bao Xin. Az előkészítési technológia nemcsak az 5G mobiltelefon-kerámia palánk, a légi turbinamotorok hőszigetelő bevonóanyagai, a kerámia golyók, a kerámia kések és egyéb termékek porkövetelményeinek felel meg, hanem népszerűsíthető és alkalmazható több kerámiapor, például cérium-oxid kompozit porkészítményként. A saját fejlesztésű színező mechanizmus szerint a Ceramic Circonium Industry műszaki csapata szilárdfázisú szintézist és kompozit módszert alkalmazott a színezéshez anélkül, hogy a folyamat optimalizálása révén további fémionokat vezetnének be. Az ezzel a módszerrel előállított cirkónium-kerámiák nem csak magas színtelítettséggel és jó tulajdonságokkal rendelkeznek. nedvesíthetőségét, de nem befolyásolja a cirkónium-oxid kerámiák eredeti mechanikai tulajdonságait. "Az új technológiával előállított színű ritkaföldfém cirkónium-oxid por eredeti szemcsemérete nanométer, amelynek jellemzői az egyenletes részecskeméret, a nagy szinterezési aktivitás, az alacsony szinterezési hőmérséklet stb. A hagyományos gyártási eljáráshoz képest az átfogó Az energiafelhasználás jelentősen csökken. A gyártási hatékonyság és a kerámia feldolgozási hozam nagymértékben javul. – mondta Wang Sikai.