Zirconia Nanopowder: Isang Bagong Materyal para sa "Sa likod" ng 5G Mobile Phone

Source: Science and Technology Daily: Ang tradisyunal na proseso ng produksyon ng zirconia powder ay magbubunga ng malaking halaga ng basura, lalo na ang malaking halaga ng low-concentration alkaline wastewater na mahirap gamutin, na nagdudulot ng malubhang polusyon sa kapaligiran.Ang high-energy ball milling ay isang energy-saving at mahusay na teknolohiya sa paghahanda ng materyal, na maaaring mapabuti ang compactness at dispersibility ng zirconia ceramics at may magandang pang-industriya na pag-asam ng aplikasyon. Sa pagdating ng 5G na teknolohiya, tahimik na binabago ng mga smart phone ang kanilang sariling "kagamitan ”.Ginagamit ng komunikasyon ng 5G ang spectrum na higit sa 3 gigahertz (Ghz), at napakaikli ng wavelength ng millimeter wave nito.Kung ang 5G na mobile phone ay gumagamit ng isang metal na backplane, ito ay seryosong makakasagabal o maprotektahan ang signal.Samakatuwid, ang mga ceramic na materyales na may mga katangian na walang signal shielding, mataas na tigas, malakas na perception at mahusay na thermal performance na malapit sa mga metal na materyales ay unti-unting naging isang mahalagang pagpipilian para sa mga kumpanya ng mobile phone upang makapasok sa panahon ng 5G.Sinabi ni Bao Jinxiao, isang propesor sa Inner Mongolia University of Science and Technology, sa mga reporter na bilang isang mahalagang inorganic na nonmetallic na materyal, ang mga bagong ceramic na materyales ay naging pinakamahusay na pagpipilian para sa mga materyales sa backboard ng smart phone. Sa panahon ng 5G, kailangang i-upgrade ang backboard ng mobile phone nang madalian.Sinabi ni Wang Sikai, pangkalahatang tagapamahala ng Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (simula rito bilang Jingtao Zirconium Industry), sa reporter na ayon sa data na inilabas ng Counterpoint, isang kilalang institusyong pananaliksik sa mundo, ang mga pandaigdigang pagpapadala ng smartphone ay umabot sa 1.331 bilyong unit sa 2020. Sa pagtaas ng demand para sa zirconia ceramics na ginagamit sa mga backboard ng mobile phone, ang teknolohiya ng R&D at paghahanda nito ay nakakaakit din ng maraming atensyon. malupit na kapaligiran sa pagtatrabaho na ang mga metal na materyales, polymer na materyales at karamihan sa iba pang mga ceramic na materyales ay hindi karapat-dapat para sa.Bilang mga bahagi ng istruktura, ang mga produktong zirconia ceramic ay inilapat sa maraming industriya tulad ng enerhiya, aerospace, makinarya, sasakyan, medikal na paggamot, atbp., at ang pandaigdigang taunang pagkonsumo ay higit sa 80,000 tonelada. Sa pagdating ng panahon ng 5G, ang mga ceramic device ay may nagpakita ng higit na mga teknolohikal na pakinabang sa paggawa ng mga backboard ng mobile phone, at ang zirconia ceramics ay may mas malawak na pag-asa sa pag-unlad."Ang pagganap ng mga zirconia ceramics ay direktang nakasalalay sa pagganap ng mga pulbos, kaya ang pagbuo ng nakokontrol na teknolohiya ng paghahanda ng mga high-performance na pulbos, Ito ay naging ang pinaka-kritikal na link sa paghahanda ng zirconia ceramics at ang pagbuo ng mga high-performance na zirconia ceramic device.“Prangka na sabi ni Wang Sikai.Ang green high-energy ball milling method ay lubos na hinahangad ng mga eksperto.Ang domestic production ng zirconia nano-powder ay kadalasang gumagamit ng wet chemical process, at ang rare earth oxide ay ginagamit bilang stabilizer upang makagawa ng zirconia nano-powder. na malaking halaga ng basura ang gagawin sa proseso ng produksyon, lalo na ang malaking halaga ng alkaline wastewater na mababa ang konsentrasyon na mahirap gamutin, at kung hindi mapangasiwaan ng maayos, magdudulot ito ng malubhang polusyon at pinsala sa ekolohikal na kapaligiran."Ayon sa survey, nangangailangan ng humigit-kumulang 50 tonelada ng tubig upang makagawa ng isang tonelada ng yttria-stabilized zirconia ceramic powder, na magbubunga ng malaking halaga ng wastewater, at ang pagbawi at paggamot ng wastewater ay lubos na magtataas sa gastos sa produksyon.“Sabi ni Wang Sikai.Sa pagpapabuti ng batas sa pangangalaga sa kapaligiran ng Tsina, ang mga negosyong naghahanda ng zirconia nano-powder sa pamamagitan ng wet chemical method ay nahaharap sa hindi pa nagagawang kahirapan. Samakatuwid, mayroong isang kagyat na pangangailangan na bumuo ng berde at murang teknolohiya sa paghahanda ng zirconia nano-powder."Laban sa background na ito, Ito ay naging isang research hotspot upang maghanda ng zirconia nano-powder sa pamamagitan ng mas malinis at mas mababang pagkonsumo ng enerhiya na proseso ng produksyon, kung saan ang high-energy ball milling na paraan ay ang pinaka-hinahangad ng mga siyentipiko at teknolohikal na mga bilog.“Nobela ni Bao Jin.Ang high-energy ball milling ay tumutukoy sa paggamit ng mekanikal na enerhiya upang mag-udyok ng mga reaksiyong kemikal o mag-udyok ng mga pagbabago sa istraktura at mga katangian ng mga materyales, upang makapaghanda ng mga bagong materyales.Bilang isang bagong teknolohiya, Malinaw nitong mababawasan ang enerhiya sa pag-activate ng reaksyon, pinuhin ang laki ng butil, lubos na mapabuti ang pagkakapareho ng pamamahagi ng mga particle ng pulbos, mapahusay ang kumbinasyon ng interface sa pagitan ng mga substrate, itaguyod ang pagsasabog ng mga solidong ion at pukawin ang mababang temperatura ng mga reaksiyong kemikal, kaya pagpapabuti ng compactness at dispersibility ng mga materyales.Ito ay isang makatipid sa enerhiya at mahusay na teknolohiya sa paghahanda ng materyal na may mahusay na mga prospect para sa aplikasyon sa industriya. Ang natatanging mekanismo ng pangkulay ay lumilikha ng mga makukulay na keramika.Sa internasyonal na merkado, ang mga materyales ng zirconia nano-powder ay pumasok sa yugto ng pag-unlad ng industriya.Sinabi ni Wang Sikai sa mga mamamahayag: “Sa mga mauunlad na bansa at rehiyon tulad ng Estados Unidos, Kanlurang Europa at Japan, ang sukat ng produksyon ng zirconia nano-powder ay malaki at ang mga detalye ng produkto ay medyo kumpleto.Lalo na ang mga kumpanyang multinasyunal na Amerikano at Hapon, Ito ay may malinaw na mapagkumpitensyang bentahe sa patent ng zirconia ceramics.Ayon kay Wang Sikai, sa kasalukuyan, ang bagong industriya ng pagmamanupaktura ng seramik ng Tsina ay nasa isang yugto ng mabilis na pag-unlad, at ang pangangailangan para sa ceramic powder ay tumataas taon-taon, kaya't higit na kagyat na bumuo ng proseso ng produksyon ng bagong nanometer zirconia.Sa nakalipas na dalawang taon, ang ilang mga domestic research institute at enterprise ay nagsimula na ring magsaliksik at gumawa ng zirconia nano-powder, ngunit ang karamihan sa mga pananaliksik at pag-unlad ay nasa yugto pa rin ng small-scale trial production sa laboratoryo, na may maliit na output. at iisang uri.Sa proyekto ng "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder" na ipinatupad ng Ceramic Zirconia Industry, ang zirconia nanopowder ay inihanda sa pamamagitan ng high-energy ball milling solid-state reaction method."Ang tubig ay ginagamit bilang grinding medium upang gilingin at pinuhin ang mga particle, upang hindi -agglomerated grain powder na may sukat na 100 nanometer ay maaaring makuha, na walang polusyon, mura at magandang batch stability."Sabi ni Bao Xin.Ang teknolohiya ng paghahanda ay hindi lamang maaaring matugunan ang mga kinakailangan sa pulbos ng 5G mobile phone ceramic backboard, thermal barrier coating na materyales para sa aviation turbine engine, ceramic balls, ceramic knives at iba pang mga produkto, Ngunit maaari ding maging popular at mailapat sa paghahanda ng higit pang mga ceramic powder tulad bilang paghahanda ng cerium oxide composite powder.Ayon sa self-developed coloring mechanism, ang technical team ng Ceramic Zirconium Industry ay nagpatibay ng solid-phase synthesis at composite na paraan para sa pangkulay nang hindi nagpapakilala ng mga dagdag na metal ions sa pamamagitan ng pag-optimize ng proseso. pagkabasa, ngunit hindi rin nakakaapekto sa mga orihinal na mekanikal na katangian ng zirconia ceramics."Ang orihinal na laki ng butil ng kulay na rare earth zirconia powder na ginawa batay sa bagong teknolohiya ay nanometer, na may mga katangian ng pare-parehong laki ng particle, mataas na aktibidad ng sintering, mababang temperatura ng sintering at iba pa.Kung ikukumpara sa tradisyonal na proseso ng produksyon, ang komprehensibong pagkonsumo ng enerhiya ay makabuluhang nabawasan.Ang mga advanced na ceramic device na inihanda ng paraang ito ay may mahusay na mga katangian tulad ng mataas na lakas, mataas na tigas at mataas na tigas.“Sabi ni Wang Sikai.