ผงนาโนเซอร์โคเนีย: วัสดุใหม่สำหรับโทรศัพท์มือถือ 5G "เบื้องหลัง"

ที่มา: Science and Technology Daily: กระบวนการผลิตผงเซอร์โคเนียแบบดั้งเดิมจะก่อให้เกิดของเสียจำนวนมาก โดยเฉพาะน้ำเสียที่เป็นด่างความเข้มข้นต่ำจำนวนมากซึ่งบำบัดได้ยากทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างร้ายแรงการกัดลูกบอลพลังงานสูงเป็นเทคโนโลยีการเตรียมวัสดุที่ประหยัดพลังงานและมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถปรับปรุงความกะทัดรัดและการกระจายตัวของเซรามิกเซอร์โคเนีย และมีแนวโน้มการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่ดี ด้วยการถือกำเนิดของเทคโนโลยี 5G สมาร์ทโฟนกำลังเปลี่ยน "อุปกรณ์ของตัวเองอย่างเงียบๆ" ".การสื่อสาร 5G ใช้คลื่นความถี่ที่สูงกว่า 3 กิกะเฮิรตซ์ (Ghz) ​​และความยาวคลื่นมิลลิเมตรนั้นสั้นมากหากโทรศัพท์มือถือ 5G ใช้แบ็คเพลนโลหะ มันจะรบกวนหรือป้องกันสัญญาณอย่างรุนแรงดังนั้นวัสดุเซรามิกที่มีคุณสมบัติไม่มีการป้องกันสัญญาณ ความแข็งสูง การรับรู้ที่แข็งแกร่ง และประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีเยี่ยมใกล้กับวัสดุโลหะ จึงค่อยๆ กลายเป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับบริษัทโทรศัพท์มือถือในการเข้าสู่ยุค 5GBao Jinxiao ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมองโกเลียใน กล่าวกับผู้สื่อข่าวว่า วัสดุเซรามิกชนิดใหม่ได้กลายเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุกระดานหลังสมาร์ทโฟน เนื่องจากเป็นวัสดุอนินทรีย์อนินทรีย์ที่สำคัญ ในยุค 5G จำเป็นต้องอัปเกรดกระดานหลังโทรศัพท์มือถือ อย่างเร่งด่วนWang Sikai ผู้จัดการทั่วไปของ Inner Mongolia Jingtao Zirconiaium Industry Co., Ltd. (ต่อไปนี้จะเรียกว่า Jingtao Zirconium Industry) กล่าวกับผู้สื่อข่าวว่าตามข้อมูลที่เผยแพร่โดย Counterpoint ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยที่มีชื่อเสียงระดับโลก การจัดส่งสมาร์ทโฟนทั่วโลกจะ มีจำนวนถึง 1.331 พันล้านหน่วยในปี 2020 ด้วยความต้องการเซรามิกเซอร์โคเนียที่ใช้ในแผงหลังโทรศัพท์มือถือที่เพิ่มขึ้น การวิจัยและพัฒนาและเทคโนโลยีการเตรียมการก็ได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากวัสดุเซรามิกใหม่ที่มีเนื้อหาทางเทคนิคที่สูงมาก วัสดุเซรามิกเซอร์โคเนียจึงสามารถมีความสามารถสำหรับ สภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงซึ่งวัสดุโลหะ วัสดุโพลีเมอร์ และวัสดุเซรามิกอื่นๆ ส่วนใหญ่ไม่สามารถทำได้ในฐานะชิ้นส่วนโครงสร้าง ผลิตภัณฑ์เซรามิกเซอร์โคเนียได้ถูกนำไปใช้ในหลายอุตสาหกรรม เช่น พลังงาน การบินและอวกาศ เครื่องจักร รถยนต์ การรักษาพยาบาล ฯลฯ และมีการบริโภคทั่วโลกมากกว่า 80,000 ตันต่อปี ด้วยการถือกำเนิดของยุค 5G อุปกรณ์เซรามิกได้มี แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีที่มากขึ้นในการผลิตแผงหลังโทรศัพท์มือถือ และเซรามิกเซอร์โคเนียมีแนวโน้มการพัฒนาที่กว้างขึ้น"ประสิทธิภาพของเซรามิกเซอร์โคเนียโดยตรงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของผง ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีการเตรียมผงประสิทธิภาพสูงที่ควบคุมได้ จึงกลายเป็นจุดเชื่อมโยงที่สำคัญที่สุดในการเตรียมเซรามิกเซอร์โคเนียและการพัฒนาอุปกรณ์เซรามิกเซอร์โคเนียประสิทธิภาพสูง " หวังสีไกกล่าวอย่างตรงไปตรงมาวิธีการกัดลูกบอลพลังงานสูงสีเขียวเป็นที่ต้องการอย่างมากจากผู้เชี่ยวชาญการผลิตผงนาโนเซอร์โคเนียในประเทศส่วนใหญ่ใช้กระบวนการทางเคมีแบบเปียก และออกไซด์ของธาตุหายากถูกใช้เป็นโคลงในการผลิตผงนาโนเซอร์โคเนีย กระบวนการนี้มีลักษณะของกำลังการผลิตขนาดใหญ่และความสม่ำเสมอที่ดีของส่วนประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ แต่ข้อเสียคือ ว่าจะมีของเสียจำนวนมากเกิดขึ้นในกระบวนการผลิต โดยเฉพาะน้ำเสียที่มีความเป็นด่างความเข้มข้นต่ำจำนวนมากซึ่งบำบัดได้ยาก และหากไม่จัดการอย่างเหมาะสมจะก่อให้เกิดมลพิษร้ายแรงและสร้างความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมในระบบนิเวศ"ตามการสำรวจ ต้องใช้น้ำประมาณ 50 ตันในการผลิตผงเซรามิกเซอร์โคเนียที่มีความเสถียรของอิตเทรียหนึ่งตัน ซึ่งจะผลิตน้ำเสียจำนวนมาก และการนำกลับคืนและการบำบัดน้ำเสียจะทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมาก "วัง ซิไกกล่าวว่าด้วยการปรับปรุงกฎหมายคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของจีน องค์กรต่างๆ ในการเตรียมผงนาโนเซอร์โคเนียด้วยวิธีเคมีเปียกกำลังเผชิญกับปัญหาที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาเทคโนโลยีการเตรียมผงนาโนเซอร์โคเนียที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและต้นทุนต่ำ"เมื่อเทียบกับภูมิหลังนี้ บริษัทได้กลายเป็นจุดสนใจในการวิจัยในการเตรียมผงนาโนเซอร์โคเนียด้วยกระบวนการผลิตที่สะอาดกว่าและลดการใช้พลังงาน ซึ่งวิธีการกัดลูกบอลพลังงานสูงเป็นที่ต้องการมากที่สุดในแวดวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี"Bao Jin's นิยาย.การกัดลูกบอลพลังงานสูงหมายถึงการใช้พลังงานกลเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีหรือทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุ เพื่อเตรียมวัสดุใหม่ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีใหม่ เห็นได้ชัดว่าสามารถลดพลังงานกระตุ้นปฏิกิริยา ปรับแต่งขนาดเกรน ปรับปรุงความสม่ำเสมอในการกระจายของอนุภาคผงอย่างมาก เพิ่มการผสมผสานอินเทอร์เฟซระหว่างพื้นผิว ส่งเสริมการแพร่กระจายของไอออนของแข็ง และทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่อุณหภูมิต่ำ ดังนั้น ปรับปรุงความกะทัดรัดและการกระจายตัวของวัสดุเป็นเทคโนโลยีการเตรียมวัสดุที่ประหยัดพลังงานและมีประสิทธิภาพพร้อมโอกาสการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่ดี กลไกการลงสีที่เป็นเอกลักษณ์จะสร้างเซรามิกที่มีสีสันในตลาดต่างประเทศ วัสดุผงนาโนเซอร์โคเนียได้เข้าสู่ขั้นตอนของการพัฒนาอุตสาหกรรมWang Sikai กล่าวกับผู้สื่อข่าวว่า: "ในประเทศที่พัฒนาแล้วและภูมิภาคเช่นสหรัฐอเมริกา ยุโรปตะวันตก และญี่ปุ่น ขนาดการผลิตผงนาโนเซอร์โคเนียมีขนาดใหญ่และข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ค่อนข้างสมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริษัทข้ามชาติในอเมริกาและญี่ปุ่น มีความชัดเจน ข้อได้เปรียบทางการแข่งขันในสิทธิบัตรของเซรามิกเซอร์โคเนีย จากข้อมูลของ Wang Sikai ในปัจจุบันอุตสาหกรรมการผลิตเซรามิกใหม่ของจีนอยู่ในขั้นตอนของการพัฒนาอย่างรวดเร็วและความต้องการผงเซรามิกเพิ่มขึ้นทุกปีดังนั้นจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้นที่จะ พัฒนากระบวนการผลิตเซอร์โคเนียนาโนเมตรใหม่ ในช่วงสองปีที่ผ่านมาสถาบันวิจัยและองค์กรในประเทศบางแห่งได้เริ่มทำการวิจัยและผลิตผงนาโนเซอร์โคเนียอย่างอิสระ แต่การวิจัยและพัฒนาส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นตอนขนาดเล็ก ทดลองผลิตในห้องปฏิบัติการโดยมีผลผลิตน้อยและมีความหลากหลาย ในโครงการ "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder" ที่ดำเนินการโดย Ceramic Zirconia Industry นั้น ผงนาโนเซอร์โคเนียถูกเตรียมโดยวิธีปฏิกิริยาโซลิดสเตตของแข็งกัดลูกบอลพลังงานสูง"ใช้น้ำ เป็นสื่อในการบดเพื่อบดและปรับแต่งอนุภาค เพื่อให้ได้ผงเมล็ดพืชที่ไม่จับตัวเป็นก้อนที่มีขนาด 100 นาโนเมตร ซึ่งไม่มีมลภาวะ ต้นทุนต่ำ และความเสถียรของแบทช์ที่ดี” Bao Xin กล่าวเทคโนโลยีการเตรียมไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการผงของพนักเซรามิกโทรศัพท์มือถือ 5G วัสดุเคลือบป้องกันความร้อนสำหรับเครื่องยนต์กังหันการบิน ลูกบอลเซรามิก มีดเซรามิก และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เท่านั้น แต่ยังสามารถเป็นที่นิยมและนำไปใช้ในการเตรียมผงเซรามิกเพิ่มเติมเช่น เป็นการเตรียมผงคอมโพสิตซีเรียมออกไซด์ตามกลไกการระบายสีที่พัฒนาขึ้นเอง ทีมเทคนิคของ Ceramic Zirconia Industry Industry ได้นำการสังเคราะห์เฟสของแข็งและวิธีการผสมสำหรับการระบายสีมาใช้โดยไม่ต้องเพิ่มไอออนของโลหะเพิ่มเติมผ่านการปรับกระบวนการให้เหมาะสม เซรามิกเซอร์โคเนียที่เตรียมโดยวิธีนี้ไม่เพียงแต่มีความอิ่มตัวของสีสูงและดี ความสามารถในการเปียกน้ำได้ แต่ยังไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติเชิงกลดั้งเดิมของเซรามิกเซอร์โคเนีย"ขนาดอนุภาคดั้งเดิมของผงเซอร์โคเนียดินหายากสีที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีใหม่คือนาโนเมตรซึ่งมีลักษณะของขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอกิจกรรมการเผาผนึกสูงอุณหภูมิการเผาผนึกต่ำและอื่น ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมความครอบคลุม การใช้พลังงานลดลงอย่างมากประสิทธิภาพการผลิตและผลผลิตการประมวลผลเซรามิกได้รับการปรับปรุงอย่างมากอุปกรณ์เซรามิกขั้นสูงที่เตรียมด้วยวิธีนี้มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเช่นความแข็งแรงสูงความเหนียวสูงและมีความแข็งสูง "Wang Sikai กล่าว