झिरकोनिया नॅनोपावडर: 5G मोबाईल फोनच्या "मागे" साठी एक नवीन सामग्री

स्त्रोत: विज्ञान आणि तंत्रज्ञान दैनिक: झिरकोनिया पावडरची पारंपारिक उत्पादन प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात कचरा निर्माण करेल, विशेषत: मोठ्या प्रमाणात कमी-सांद्रता असलेले अल्कधर्मी सांडपाणी ज्यावर प्रक्रिया करणे कठीण आहे, ज्यामुळे गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण होते.हाय-एनर्जी बॉल मिलिंग हे ऊर्जा-बचत करणारे आणि कार्यक्षम साहित्य तयार करणारे तंत्रज्ञान आहे, जे झिरकोनिया सिरॅमिक्सची कॉम्पॅक्टनेस आणि विखुरण्याची क्षमता सुधारू शकते आणि चांगली औद्योगिक अनुप्रयोगाची शक्यता आहे. 5G तंत्रज्ञानाच्या आगमनाने, स्मार्ट फोन शांतपणे त्यांची स्वतःची उपकरणे बदलत आहेत. "5G संप्रेषण 3 गीगाहर्ट्झ (Ghz) ​​वरील स्पेक्ट्रम वापरते आणि त्याची मिलिमीटर तरंग तरंगलांबी खूपच लहान आहे.5G मोबाईल फोन मेटल बॅकप्लेन वापरत असल्यास, तो सिग्नलमध्ये गंभीरपणे व्यत्यय आणेल किंवा संरक्षण करेल.त्यामुळे, सिरेमिक मटेरिअल ज्यामध्ये कोणतेही सिग्नल शिल्डिंग नाही, उच्च कडकपणा, मजबूत समज आणि मेटल मटेरिअलच्या जवळची उत्कृष्ट थर्मल कार्यक्षमता या वैशिष्ट्यांसह 5G युगात प्रवेश करण्यासाठी मोबाईल फोन कंपन्यांसाठी हळूहळू एक महत्त्वाची निवड बनली आहे.इनर मंगोलिया युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजीचे प्राध्यापक बाओ जिन्सियाओ यांनी पत्रकारांना सांगितले की, एक महत्त्वपूर्ण अजैविक नॉनमेटॅलिक मटेरियल म्हणून, नवीन सिरेमिक मटेरियल स्मार्ट फोन बॅकबोर्ड मटेरियलसाठी सर्वोत्तम पर्याय बनले आहेत. 5G युगात, मोबाइल फोन बॅकबोर्ड अपग्रेड करणे आवश्यक आहे. तातडीनेInner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (यापुढे जिंगटाओ झिरकोनियम इंडस्ट्री म्हणून संदर्भित) चे महाव्यवस्थापक वांग सिकाई यांनी पत्रकाराला सांगितले की, काउंटरपॉईंट या जगप्रसिद्ध संशोधन संस्थेने जारी केलेल्या आकडेवारीनुसार, जागतिक स्मार्टफोन शिपमेंट्सची विक्री होईल. 2020 मध्ये 1.331 अब्ज युनिट्सपर्यंत पोहोचले. मोबाईल फोन बॅकबोर्डमध्ये वापरल्या जाणार्‍या झिरकोनिया सिरॅमिकच्या वाढत्या मागणीमुळे, त्याच्या संशोधन आणि विकास आणि तयारी तंत्रज्ञानाकडे देखील बरेच लक्ष वेधले गेले आहे. अत्यंत उच्च तांत्रिक सामग्रीसह एक नवीन सिरेमिक सामग्री म्हणून, झिरकोनिया सिरेमिक सामग्री सक्षम होऊ शकते. कठोर कार्य वातावरण ज्यासाठी धातूचे साहित्य, पॉलिमर साहित्य आणि बहुतेक इतर सिरेमिक साहित्य सक्षम नाहीत.संरचनात्मक भाग म्हणून, ऊर्जा, एरोस्पेस, यंत्रसामग्री, ऑटोमोबाईल, वैद्यकीय उपचार इत्यादीसारख्या अनेक उद्योगांमध्ये झिरकोनिया सिरेमिक उत्पादने लागू केली गेली आहेत आणि जागतिक वार्षिक वापर 80,000 टनांपेक्षा जास्त आहे. 5G युगाच्या आगमनाने, सिरेमिक उपकरणे मोबाईल फोनचे बॅकबोर्ड बनवण्यात अधिक तांत्रिक फायदे दर्शविले आहेत आणि झिरकोनिया सिरॅमिक्समध्ये विकासाची व्यापक संभावना आहे."झिरकोनिया सिरेमिकची कामगिरी थेट पावडरच्या कामगिरीवर अवलंबून असते, त्यामुळे उच्च-कार्यक्षमता पावडरचे नियंत्रण करण्यायोग्य तयारी तंत्रज्ञान विकसित करणे, झिरकोनिया सिरॅमिक्स तयार करणे आणि उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या झिरकोनिया सिरेमिक उपकरणांच्या विकासामध्ये हा सर्वात महत्त्वाचा दुवा बनला आहे." वांग सिकाई प्रांजळपणे म्हणाले.ग्रीन हाय-एनर्जी बॉल मिलिंग पद्धतीचा तज्ज्ञांकडून खूप प्रयत्न केला जातो.झिरकोनिया नॅनो-पावडरचे देशांतर्गत उत्पादन मुख्यतः ओल्या रासायनिक प्रक्रियेचा अवलंब करते, आणि झिर्कोनिया नॅनो-पावडर तयार करण्यासाठी दुर्मिळ अर्थ ऑक्साईडचा वापर स्टॅबिलायझर म्हणून केला जातो. या प्रक्रियेमध्ये मोठ्या उत्पादन क्षमता आणि उत्पादनांच्या रासायनिक घटकांची चांगली एकसमानता ही वैशिष्ट्ये आहेत, परंतु गैरसोय आहे. उत्पादन प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात कचरा निर्माण होईल, विशेषत: मोठ्या प्रमाणात कमी-सांद्रता असलेले अल्कधर्मी सांडपाणी, ज्यावर प्रक्रिया करणे कठीण आहे आणि जर ते योग्यरित्या हाताळले गेले नाही, तर ते गंभीर प्रदूषण आणि पर्यावरणीय पर्यावरणास नुकसान करेल."सर्वेक्षणानुसार, एक टन यट्रिया-स्टेबलाइज्ड झिरकोनिया सिरॅमिक पावडर तयार करण्यासाठी सुमारे 50 टन पाणी लागते, जे मोठ्या प्रमाणात सांडपाणी तयार करेल आणि सांडपाणी पुनर्प्राप्ती आणि प्रक्रिया केल्याने उत्पादन खर्चात मोठ्या प्रमाणात वाढ होईल." वांग सिकाई म्हणाले.चीनच्या पर्यावरण संरक्षण कायद्यात सुधारणा झाल्यामुळे, ओल्या रासायनिक पद्धतीने झिरकोनिया नॅनो-पावडर तयार करणाऱ्या उद्योगांना अभूतपूर्व अडचणींचा सामना करावा लागत आहे. त्यामुळे, झिरकोनिया नॅनो-पावडरचे हिरवे आणि कमी किमतीचे तंत्रज्ञान विकसित करण्याची नितांत गरज आहे."या पार्श्‍वभूमीवर, स्वच्छ आणि कमी ऊर्जा वापर उत्पादन प्रक्रियेद्वारे झिरकोनिया नॅनो-पावडर तयार करणे हे संशोधनाचे हॉटस्पॉट बनले आहे, ज्यामध्ये उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग पद्धतीला वैज्ञानिक आणि तंत्रज्ञानाच्या वर्तुळात सर्वाधिक मागणी आहे. "बाओ जिन्स कादंबरीहाय-एनर्जी बॉल मिलिंग म्हणजे रासायनिक अभिक्रिया घडवून आणण्यासाठी किंवा सामग्रीच्या संरचनेत आणि गुणधर्मांमध्ये बदल घडवून आणण्यासाठी यांत्रिक ऊर्जेचा वापर करणे, जेणेकरून नवीन सामग्री तयार करणे.नवीन तंत्रज्ञान म्हणून, हे स्पष्टपणे प्रतिक्रिया सक्रियकरण ऊर्जा कमी करू शकते, धान्य आकार शुद्ध करू शकते, पावडर कणांच्या वितरणात एकसमानता सुधारू शकते, सब्सट्रेट्समधील इंटरफेस संयोजन वाढवू शकते, घन आयनांच्या प्रसारास प्रोत्साहन देऊ शकते आणि कमी-तापमानाच्या रासायनिक अभिक्रियांना प्रेरित करू शकते. सामग्रीची कॉम्पॅक्टनेस आणि फैलावता सुधारणे.हे एक ऊर्जा-बचत आणि कार्यक्षम साहित्य तयार करण्याचे तंत्रज्ञान आहे ज्यामध्ये चांगल्या औद्योगिक वापराच्या शक्यता आहेत. अद्वितीय रंगीत यंत्रणा रंगीबेरंगी मातीची भांडी तयार करते.आंतरराष्ट्रीय बाजारपेठेत, झिरकोनिया नॅनो-पावडर सामग्री औद्योगिक विकासाच्या टप्प्यावर आली आहे.वांग सिकाई यांनी पत्रकारांना सांगितले: "युनायटेड स्टेट्स, पश्चिम युरोप आणि जपान सारख्या विकसित देश आणि प्रदेशांमध्ये, झिरकोनिया नॅनो-पावडरचे उत्पादन प्रमाण मोठे आहे आणि उत्पादनाची वैशिष्ट्ये तुलनेने पूर्ण आहेत. विशेषत: अमेरिकन आणि जपानी बहुराष्ट्रीय कंपन्या, हे स्पष्ट आहे. झिरकोनिया सिरॅमिक्सच्या पेटंटमध्ये स्पर्धात्मक फायदे. वांग सिकाई यांच्या मते, सध्या, चीनचा नवीन सिरेमिक उत्पादन उद्योग वेगाने विकासाच्या टप्प्यात आहे, आणि सिरेमिक पावडरची मागणी वर्षानुवर्षे वाढत आहे, त्यामुळे ते अधिकाधिक निकडीचे आहे. नवीन नॅनोमीटर झिरकोनियाची उत्पादन प्रक्रिया विकसित करा. गेल्या दोन वर्षांत, काही देशांतर्गत संशोधन संस्था आणि उद्योगांनी देखील स्वतंत्रपणे झिरकोनिया नॅनो-पावडरचे संशोधन आणि उत्पादन करण्यास सुरुवात केली आहे, परंतु बहुतेक संशोधन आणि विकास अद्याप लघु-स्तरीय टप्प्यात आहे. प्रयोगशाळेत चाचणी उत्पादन, लहान आउटपुट आणि एकल विविधता. सिरॅमिक झिरकोनिया इंडस्ट्रीद्वारे राबविण्यात आलेल्या "कलर रेअर अर्थ झिरकोनिया नॅनोपावडर" या प्रकल्पात, झिरकोनिया नॅनोपावडर उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग सॉलिड-स्टेट रिअॅक्शन पद्धतीने तयार केले गेले. पाण्याचा वापर केला जातो. कण दळण्यासाठी आणि परिष्कृत करण्यासाठी ग्राइंडिंग माध्यम म्हणून, जेणेकरून 100 नॅनोमीटर आकाराची नॉन-एकत्रित धान्य पावडर मिळू शकेल, ज्यामध्ये कोणतेही प्रदूषण नाही, कमी किमतीची आणि चांगली बॅच स्थिरता आहे." बाओ झिन म्हणाले.तयारी तंत्रज्ञान केवळ 5G मोबाइल फोन सिरेमिक बॅकबोर्ड, एव्हिएशन टर्बाइन इंजिनसाठी थर्मल बॅरियर कोटिंग सामग्री, सिरॅमिक बॉल्स, सिरेमिक चाकू आणि इतर उत्पादनांच्या पावडरची आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही, परंतु अधिक सिरेमिक पावडर तयार करण्यासाठी देखील लोकप्रिय आणि लागू केले जाऊ शकते. सिरियम ऑक्साईड संमिश्र पावडर तयारी म्हणून.स्वयं-विकसित कलरिंग मेकॅनिझमनुसार, सिरेमिक झिरकोनियम इंडस्ट्रीच्या तांत्रिक टीमने प्रक्रियेच्या ऑप्टिमायझेशनद्वारे अतिरिक्त धातूचे आयन न आणता रंग भरण्यासाठी सॉलिड-फेज संश्लेषण आणि संमिश्र पद्धतीचा अवलंब केला. या पद्धतीने तयार केलेल्या झिरकोनिया सिरॅमिकमध्ये केवळ उच्च रंग संपृक्तता नाही आणि चांगली आहे. ओलेपणा, परंतु झिरकोनिया सिरेमिकच्या मूळ यांत्रिक गुणधर्मांवर देखील परिणाम करत नाही."नवीन तंत्रज्ञानावर आधारित रंगीत रेअर अर्थ झिरकोनिया पावडरचे मूळ कण आकार नॅनोमीटर आहे, ज्यामध्ये एकसमान कण आकार, उच्च सिंटरिंग क्रियाकलाप, कमी सिंटरिंग तापमान आणि अशी वैशिष्ट्ये आहेत. पारंपारिक उत्पादन प्रक्रियेच्या तुलनेत, सर्वसमावेशक ऊर्जेचा वापर लक्षणीयरीत्या कमी झाला आहे. उत्पादन कार्यक्षमता आणि सिरॅमिक प्रक्रिया उत्पन्न मोठ्या प्रमाणात सुधारले आहे. या पद्धतीने तयार केलेल्या प्रगत सिरेमिक उपकरणांमध्ये उच्च सामर्थ्य, उच्च कडकपणा आणि उच्च कडकपणा यासारखे उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत." वांग सिकाई म्हणाले.