Наноправ од цирконија: нов материјал за „зад“ мобилен телефон 5G

Извор: Science and Technology Daily: Традиционалниот процес на производство на цирконија во прав ќе произведе големо количество отпад, особено големо количество алкална отпадна вода со ниска концентрација која е тешко да се третира, предизвикувајќи сериозно загадување на животната средина. Мелењето со топчиња со висока енергија е технологија за заштеда на енергија и ефикасна подготовка на материјали, која може да ја подобри компактноста и дисперзибилноста на циркониската керамика и има добра перспектива за индустриска примена. Со доаѓањето на 5G технологијата, паметните телефони тивко ја менуваат сопствената „опрема “. 5G комуникацијата користи спектар над 3 гигахерци (Ghz), а нејзината бранова должина на милиметар е многу кратка. Ако мобилниот телефон 5G користи метална задна рамнина, тој сериозно ќе го попречи или ќе го заштити сигналот. Затоа, керамичките материјали со карактеристики на беззаштитна сигнализација, висока цврстина, силна перцепција и одлични термички перформанси блиску до металните материјали постепено станаа важен избор за компаниите за мобилни телефони да влезат во ерата на 5G. Бао Џинксиао, професор на Универзитетот за наука и технологија во Внатрешна Монголија, им рече на новинарите дека како важен неоргански неметален материјал, новите керамички материјали станаа најдобриот избор за материјали за табла за паметни телефони. Во ерата на 5G, таблата за мобилни телефони треба да се надгради итно. Ванг Сикаи, генерален директор на Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (во натамошниот текст како Jingtao Zirconium Industry), му рече на новинарот дека според податоците објавени од Counterpoint, светски позната истражувачка институција, глобалните испораки на паметни телефони ќе достигне 1,331 милијарди единици во 2020 година. Со зголемената побарувачка за циркониска керамика што се користи во табли за мобилни телефони, нејзината технологија за истражување и развој и подготовка, исто така, привлече големо внимание. Како нов керамички материјал со исклучително висока техничка содржина, керамичкиот материјал од цирконија може да биде компетентен за сурова работна средина за која не се компетентни металните материјали, полимерните материјали и повеќето други керамички материјали. Како структурни делови, производите од цирконија керамика се применуваат во многу индустрии како што се енергијата, воздушната, машините, автомобилите, медицинските третмани итн., а глобалната годишна потрошувачка е над 80.000 тони. Со доаѓањето на ерата 5G, керамичките уреди имаат покажаа поголеми технолошки предности во изработката на табли за мобилни телефони, а керамиката од цирконија има поширока перспектива за развој. „Перформансите на циркониската керамика директно зависат од перформансите на прашокот, така што развивајќи контролирана технологија за подготовка на прашоци со високи перформанси, таа стана најкритична алка во подготовката на цирконија керамика и развојот на цирконски керамички уреди со високи перформанси. Искрено рече Ванг Сикаи. Зелениот високоенергетски метод на мелење топчиња е многу баран од експертите. Домашното производство на нано-прав цирконија претежно прифаќа влажен хемиски процес, а оксидот од ретка земја се користи како стабилизатор за производство на нано-прав цирконија. Овој процес има карактеристики на голем производствен капацитет и добра униформност на хемиските компоненти на производите, но недостатокот е дека во производствениот процес ќе се произведе големо количество отпад, особено големо количество алкална отпадна вода со ниска концентрација која тешко се третира, а доколку не се постапува правилно, ќе предизвика сериозно загадување и оштетување на еколошката средина. „Според истражувањето, потребни се околу 50 тони вода за да се произведе еден тон цирконски керамички прав стабилизиран со итриа, кој ќе произведе голема количина отпадна вода, а обновувањето и третманот на отпадните води во голема мера ќе ги зголемат трошоците за производство.“ Ванг рече Сикаи. Со подобрувањето на кинескиот закон за заштита на животната средина, претпријатијата кои подготвуваат нано-прав цирконија со влажен хемиски метод се соочуваат со невидени тешкотии. Затоа, постои итна потреба да се развие зелена и евтина технологија за подготовка на нано-прав цирконија. „Наспроти оваа позадина, стана истражувачко жариште за подготовка на нано-прав цирконија со почист и производствен процес со помала потрошувачка на енергија, меѓу кои методот на мелење топчиња со висока енергија е најбараниот од научните и технолошките кругови. роман. Мелењето со топчиња со висока енергија се однесува на употребата на механичка енергија за да се предизвикаат хемиски реакции или да се предизвикаат промени во структурата и својствата на материјалите, за да се подготват нови материјали. Како нова технологија, очигледно може да ја намали енергијата за активирање на реакцијата, да ја рафинира големината на зрната, значително да ја подобри униформноста на дистрибуцијата на честичките во прав, да ја подобри интерфејс комбинацијата помеѓу подлогите, да промовира дифузија на цврсти јони и да предизвика хемиски реакции на ниски температури, на тој начин подобрување на компактноста и дисперзибилноста на материјалите. Тоа е технологија за заштеда на енергија и ефикасна подготовка на материјали со добри изгледи за индустриска примена. Уникатниот механизам за боење создава шарена керамика. На меѓународниот пазар, нано-прав материјалите од цирконија влегоа во фаза на индустриски развој. Ванг Сикаи им рече на новинарите: „Во развиените земји и региони како што се Соединетите Американски Држави, Западна Европа и Јапонија, обемот на производство на нано-прав цирконија е голем, а спецификациите на производот се релативно целосни. Особено американските и јапонските мултинационални компании, има очигледни конкурентни предности во патентот на циркониска керамика Според Ванг Сикаи, во моментов, новата кинеска индустрија за производство на керамика е во фаза на брз развој, а побарувачката за керамички прав се зголемува од година во година, па затоа е сè поитно. развивање на процесот на производство на нов нанометарски цирконски во последните две години, некои домашни истражувачки институти и претпријатија, исто така, започнаа самостојно да истражуваат и произведуваат цирконски нано-прав, но најголемиот дел од истражувањето и развојот се уште е во фаза на мал обем. пробно производство во лабораторија, со мала моќност и единечна сорта Во проектот „Color Rare Earth Zirconia Nanopowder“ имплементиран од Ceramic Zirconia Industry, наноправот од цирконија е подготвен со метод на реакција со топчесто мелење со висока енергија. Водата се користи. како медиум за мелење за мелење и рафинирање на честичките, така што може да се добие неагломериран прав од зрно со големина од 100 нанометри, кој нема загадување, ниска цена и добра стабилност на серијата“, рече Бао Ксин. Технологијата на подготовка не само што може да ги исполни барањата за прашок на керамичката табла за мобилни телефони 5G, материјали за обложување со топлинска бариера за мотори на воздухопловни турбини, керамички топки, керамички ножеви и други производи, туку може да се популаризира и примени во подготовката на повеќе керамички прашоци, како што се како подготовка на композитен прашок од цериум оксид. Според саморазвиениот механизам за боење, техничкиот тим на индустријата за керамички циркониум усвои цврстофазна синтеза и композитен метод за боење без воведување дополнителни метални јони преку оптимизација на процесот. Циркониската керамика подготвена со овој метод не само што има висока заситеност на бојата и добра влажност, но исто така не влијае на оригиналните механички својства на циркониската керамика. „Оригиналната големина на честичките на прашокот со боја од ретка земја цирконија произведен врз основа на новата технологија е нанометар, кој има карактеристики на униформа големина на честички, висока активност на синтерување, ниска температура на синтерување и така натаму. Во споредба со традиционалниот производствен процес, сеопфатниот потрошувачката на енергија е значително намалена. Ефикасноста на производството и приносот од обработката на керамиката се значително подобрени.