Zirconia nanopowder: Ett nytt material för "bakom" 5G mobiltelefon

Källa: Science and Technology Daily: Den traditionella produktionsprocessen för zirkoniumpulver kommer att producera en stor mängd avfall, särskilt den stora mängden lågkoncentration av alkaliskt avloppsvatten som är svårt att behandla, vilket orsakar allvarlig miljöföroreningar. Högenergikulfräsning är en energibesparande och effektiv materialberedningsteknik, som kan förbättra kompaktheten och dispersibiliteten hos zirkoniumkeramik och har en bra industriell applikation. Med tillkomsten av 5G-teknik förändrar smarta telefoner tyst sin egen "utrustning". 5G -kommunikation använder spektrumet över 3 gigahertz (GHz), och dess millimeter vågvåglängd är mycket kort. Om 5G -mobiltelefonen använder ett metallbackplan kommer den allvarligt att störa eller skydda signalen. Därför har keramiska material med egenskaper hos ingen signalskydd, hög hårdhet, stark uppfattning och utmärkt termisk prestanda nära metallmaterial gradvis blivit ett viktigt val för mobiltelefonföretag att gå in i 5G -eran. Bao Jinxiao, professor vid Inner Mongolia University of Science and Technology, berättade för reportrar att nya keramiska material som ett viktigt oorganiskt icke -metalliskt material har blivit det bästa valet för smarttelefonens backboard -material. I 5G -ERA måste mobiltelefonbackboard uppgraderas brådskande. Wang Sikai, chef för Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (nedan kallad Jingtao Zirconium-industrin) berättade för reportern att enligt de data som släppts av Counterpoint, en världsberömd forskningsinstitution, kommer de globala smarttelefonerna att nå 1,33 miljarder enheter i 2020. Och beredningstekniken har också väckt mycket uppmärksamhet. Som ett nytt keramiskt material med extremt högt tekniskt innehåll kan zirkoniummaterialet vara kompetent för den hårda arbetsmiljön som metallmaterial, polymermaterial och de flesta andra keramiska material inte är kompetenta för. Som konstruktionsdelar har keramiska zirkoniska produkter tillämpats i många branscher som energi, flyg-, maskiner, bilar, medicinsk behandling etc., och den globala årliga konsumtionen är över 80 000 ton. Med tillkomsten av 5G -ERA har keramiska enheter visat större tekniska fördelar för att göra mobiltelefonbackboards och Zirconia Ceramics har en bredare utveckling. "Prestanda för zirkoniumkeramik beror direkt på prestandan hos pulver, så att utveckla kontrollerbar beredningsteknologi för högpresterande pulver, det har blivit den mest kritiska länken i beredningen av zirkoniumkeramik och utvecklingen av högpresterande keramiska apparater." Wang Sikai sa uppriktigt. Green High Energy Ball Milling Method är mycket eftertraktad av experter. Domestic production of zirconia nano-powder mostly adopts wet chemical process, and rare earth oxide is used as stabilizer to produce zirconia nano-powder.This process has the characteristics of large production capacity and good uniformity of chemical components of products, but the disadvantage is that a large amount of waste will be produced in the production process, especially a large amount of low-concentration alkaline wastewater which is difficult to treat, and if not Hanteras ordentligt kommer det att orsaka allvarlig förorening och skada på den ekologiska miljön. "Enligt undersökningen tar det cirka 50 ton vatten att producera ett ton yttria-stabiliserat zirkoniumpulver, som kommer att producera en stor mängd avloppsvatten, och återhämtning och behandling av avloppsvatten kommer att öka produktionskostnaden kraftigt." Sa Wang Sikai. Med förbättringen av Kinas miljöskyddslagstiftning står företagen som förbereder zirkoniet nano-powder med våt kemisk metod inför enastående svårigheter. Därför finns det ett brådskande behov av att utveckla en grön och låg kostnadsteknologi för zirkonium-nano-pulver. "Mot denna bakgrund har det blivit en forskningshotning att förbereda Zirconia nano-powder genom renare och lägre energiförbrukningsprocess, bland vilken den högenergiska bollfräsningsmetoden är den mest eftertraktade av de vetenskapliga och tekniska kretsarna." Bao Jins roman. Högenergikulfräsning avser användning av mekanisk energi för att inducera kemiska reaktioner eller för att inducera förändringar i materialets struktur och egenskaper för att framställa nya material. Som en ny teknik kan den uppenbarligen minska reaktionsaktiveringsenergin, förfina kornstorleken, förbättra fördelningsenheten för pulverpartiklar kraftigt, vilket förbättrar gränssnittskombinationen mellan substrat, främjar diffusionen av fasta joner och inducerar kemiska reaktioner med låg temperatur och därmed förbättrar materialets kompakt och spridbarhet. Det är en energibesparande och effektiv materialförberedande teknik med goda industriella applikationer. Föreningen målarmekanism skapar färgglad keramik. På den internationella marknaden har Zirconia nano-puldermaterial kommit in i scenen för industriell utveckling. Wang Sikai berättade för reportrar: "I utvecklade länder och regioner som USA, Västeuropa och Japan är produktionsskalan för Zirconia nano-powder stor och produktspecifikationerna är relativt kompletta. Särskilt amerikanska och japanska multinationella företag, det har uppenbara konkurrensfördelar i Patent of Zirconia Ceramics. ökar år för år, så det är mer och mer brådskande att utveckla produktionsprocessen för nya nanometer zirkonier under de senaste två åren, vissa inhemska forskningsinstitut och företag har också börjat självständigt forskning och producera zirkonier nano-powder, men de flesta av forskningen och utvecklingen är fortfarande i stadiet av småskaliga prövningar i laboratoriet, med en liten produktion. Zirconia-industrin, Zirconia nanopowder framställdes med högenergi-bollfräsning av fast tillståndsreaktion. "Vatten används som slipmedium för att mala och förfina partiklarna, så att icke-agglomererat kornpulver med en storlek på 100 nanometer kan erhållas, som inte har någon förorening, låg kostnad och bra trasig stabilitet." Beredningstekniken kan inte bara uppfylla pulverkraven för 5G -mobiltelefon keramisk backboard, termiska barriärbeläggningsmaterial för flygturbinmotorer, keramiska bollar, keramiska knivar och andra produkter, utan kan också populariseras och appliceras i framställningen av fler keramiska pulver såsom ceriumoxidkompositpulver. Enligt den självutvecklade färgmekanismen antog det tekniska teamet för keramisk zirkoniumindustri fast fas-syntes och sammansatt metod för färgning utan att införa extra metalljoner genom processoptimering. Zirkoniumkonamiken framställd med denna metod har inte bara hög färgmättnad och god vätbarhet, utan påverkar inte de ursprungliga mekaniska egenskaperna för zirkonik. "Den ursprungliga partikelstorleken för den sällsynta jordjordens zirkoniumpulver som produceras baserat på den nya tekniken är nanometer, som har egenskaperna för enhetlig partikelstorlek, hög sintringsaktivitet, låg sintringstemperatur och så vidare. Jämfört med den traditionella produktionsprocessen, den omfattande energiförbrukningen är betydligt reducerad. Produktionseffektivitet och keramisk processutbyte är mycket impriderad. Hårdhet. "Sa Wang Sikai.