Cirkonijum nanoprah: novi materijal za "iza" 5G mobilnog telefona

Izvor: Science and Technology Daily: Tradicionalni proces proizvodnje cirkonijevog praha će proizvesti veliku količinu otpada, posebno velike količine niskokoncentrovanih alkalnih otpadnih voda koje je teško tretirati, uzrokujući ozbiljno zagađenje životne sredine.Visokoenergetsko kuglično mljevenje je štedljiva i efikasna tehnologija pripreme materijala, koja može poboljšati kompaktnost i disperzibilnost cirkonijum keramike i ima dobru perspektivu za industrijsku primjenu. Sa pojavom 5G tehnologije, pametni telefoni tiho mijenjaju vlastitu „opremu ”.5G komunikacija koristi spektar iznad 3 gigaherca (Ghz), a njena milimetarska talasna dužina je vrlo kratka.Ako 5G mobilni telefon koristi metalnu stražnju ploču, to će ozbiljno ometati ili štititi signal.Stoga su keramički materijali sa karakteristikama bez zaštite od signala, visoke tvrdoće, jake percepcije i odličnih termičkih performansi bliskih metalnim materijalima postepeno postali važan izbor za kompanije mobilnih telefona za ulazak u eru 5G.Bao Jinxiao, profesor na Univerzitetu za nauku i tehnologiju Unutrašnje Mongolije, rekao je novinarima da su kao važan neorganski nemetalni materijal novi keramički materijali postali najbolji izbor za materijale za pozadinu pametnog telefona. U eri 5G, pozadinu mobilnog telefona treba nadograditi hitno.Wang Sikai, generalni direktor Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (u daljem tekstu Jingtao Zirconium Industry), rekao je novinaru da će prema podacima koje je objavila Counterpoint, svjetski poznata istraživačka institucija, globalne isporuke pametnih telefona dostići 1,331 milijardu jedinica u 2020. Sa sve većom potražnjom za cirkonijum keramikom koja se koristi u pozadini mobilnih telefona, njena tehnologija istraživanja i razvoja i pripreme takođe je privukla veliku pažnju. Kao novi keramički materijal sa izuzetno visokim tehničkim sadržajem, cirkonijum keramički materijal može biti kompetentan za teško radno okruženje za koje metalni materijali, polimerni materijali i većina drugih keramičkih materijala nisu kompetentni.Kao strukturni delovi, cirkonijum keramički proizvodi su primenjeni u mnogim industrijama kao što su energetika, vazduhoplovstvo, mašine, automobili, medicinski tretmani, itd., a svetska godišnja potrošnja je preko 80.000 tona. Sa dolaskom ere 5G, keramički uređaji su se pokazao veće tehnološke prednosti u izradi ploča za mobilne telefone, a cirkonijum keramika ima širu perspektivu razvoja.“Performanse cirkonijum keramike direktno zavise od performansi prahova, tako da je razvoj kontrolisane tehnologije pripreme prahova visokih performansi postao najkritičnija karika u pripremi cirkonijum keramike i razvoju cirkonijum keramičkih uređaja visokih performansi.“Vang Sikai je rekao iskreno.Metoda zelenog visokoenergetskog glodanja je veoma tražena od strane stručnjaka.Domaća proizvodnja cirkonijum nano-praha uglavnom usvaja mokri hemijski proces, a oksid retke zemlje se koristi kao stabilizator za proizvodnju cirkonijum nano-praha. Ovaj proces ima karakteristike velikog proizvodnog kapaciteta i dobre uniformnosti hemijskih komponenti proizvoda, ali je nedostatak da će u procesu proizvodnje nastati velika količina otpada, a posebno velika količina niskokoncentracijskih alkalnih otpadnih voda koje je teško tretirati, a ako se njima ne postupa na odgovarajući način, prouzročit će ozbiljno zagađenje i štetu ekološkom okolišu.“Prema anketi, potrebno je oko 50 tona vode za proizvodnju jedne tone cirkonijum-stabiliziranog cirkonijum keramičkog praha, koji će proizvesti veliku količinu otpadnih voda, a oporavak i tretman otpadnih voda značajno će povećati troškove proizvodnje.“ rekao je Vang Sikai.Sa poboljšanjem kineskog zakona o zaštiti životne sredine, preduzeća koja pripremaju cirkonijum nano-prah vlažnom hemijskom metodom suočavaju se sa neviđenim poteškoćama. Zbog toga postoji hitna potreba za razvojem zelene i jeftine tehnologije pripreme cirkonija nano-praha.„U tom kontekstu, postalo je žarište istraživanja za pripremu nano-praha cirkonija čišćim proizvodnim procesom sa nižom potrošnjom energije, među kojima je visokoenergetska metoda mljevenja s kuglicom najtraženija u naučnim i tehnološkim krugovima.“Bao Jin roman.Visokoenergetsko glodanje se odnosi na upotrebu mehaničke energije za induciranje hemijskih reakcija ili za izazivanje promjena u strukturi i svojstvima materijala, kako bi se pripremili novi materijali.Kao nova tehnologija, očito može smanjiti energiju aktivacije reakcije, poboljšati veličinu zrna, uvelike poboljšati ujednačenost distribucije čestica praha, poboljšati kombinaciju međusklopa između supstrata, promovirati difuziju čvrstih jona i inducirati kemijske reakcije na niskoj temperaturi, tako poboljšanje kompaktnosti i disperzibilnosti materijala.To je štedljiva i efikasna tehnologija pripreme materijala sa dobrim izgledima za industrijsku primjenu. Jedinstveni mehanizam bojenja stvara šarenu keramiku.Na međunarodnom tržištu, cirkonijum nano-praškasti materijali su ušli u fazu industrijskog razvoja.Wang Sikai je rekao novinarima: „U razvijenim zemljama i regijama kao što su Sjedinjene Američke Države, Zapadna Evropa i Japan, opseg proizvodnje cirkonijum nano-praha je velik, a specifikacije proizvoda su relativno potpune.Posebno američke i japanske multinacionalne kompanije, ima očigledne konkurentske prednosti u patentu cirkonijum keramike.Prema riječima Wang Sikaija, trenutno je kineska nova industrija proizvodnje keramike u fazi brzog razvoja, a potražnja za keramičkim prahom raste iz godine u godinu, tako da je sve hitnije razviti proces proizvodnje novog nanometarskog cirkonija.U posljednje dvije godine, neki domaći istraživački instituti i preduzeća su također počeli samostalno istraživati ​​i proizvoditi cirkonijum nano-prah, ali većina istraživanja i razvoja je još uvijek u fazi male probne proizvodnje u laboratoriji, sa malim učinkom. i pojedinačne sorte.U projektu “Color Rare Earth Zirconia Nanopowder” koji implementira Ceramic Zirconia Industry, nanoprah cirkonija je pripremljen visokoenergetskim kugličnim mljevenjem metodom reakcije čvrstog stanja.” Voda se koristi kao medij za mljevenje za mljevenje i rafiniranje čestica, tako da ne -može se dobiti aglomerirani prah u zrnu veličine 100 nanometara, koji nema zagađenje, nisku cijenu i dobru stabilnost šarže.”Bao Xin je rekao.Tehnologija pripreme ne samo da može zadovoljiti zahtjeve u prahu za keramičku ploču 5G mobilnih telefona, materijale za premazivanje toplinske barijere za zrakoplovne turbinske motore, keramičke kugle, keramičke noževe i druge proizvode, već se također može popularizirati i primijeniti u pripremi više keramičkih prahova kao što su kao pripravak kompozitnog praha cerij oksida.Prema samorazvijenom mehanizmu bojenja, tehnički tim Ceramic Circonium Industry usvojio je sintezu u čvrstoj fazi i kompozitnu metodu za bojenje bez uvođenja dodatnih metalnih jona kroz optimizaciju procesa. Cirkonijum keramika pripremljena ovom metodom ne samo da ima visoku zasićenost boja i dobru kvašenje, ali isto tako ne utiču na originalna mehanička svojstva cirkonijum keramike.“Originalna veličina čestica praha od rijetke zemlje cirkonija u boji proizvedenog na temelju nove tehnologije je nanometarska, koja ima karakteristike ujednačene veličine čestica, visoke aktivnosti sinterovanja, niske temperature sinterovanja i tako dalje.U poređenju sa tradicionalnim proizvodnim procesom, sveobuhvatna potrošnja energije je značajno smanjena. Efikasnost proizvodnje i prinos obrade keramike su znatno poboljšani.Napredni keramički uređaji pripremljeni ovom metodom imaju izvrsna svojstva kao što su visoka čvrstoća, visoka žilavost i visoka tvrdoća.“ rekao je Vang Sikai.