Cirkónium nanopor: új anyag az 5G mobiltelefonok mögött

Forrás: Science and Technology Daily: A cirkóniumpor hagyományos gyártási eljárása során nagy mennyiségű hulladék keletkezik, különösen nagy mennyiségű alacsony koncentrációjú lúgos szennyvíz, amely nehezen kezelhető, és komoly környezetszennyezést okoz.A nagyenergiájú golyósmarás egy energiatakarékos és hatékony anyag-előkészítési technológia, amely javíthatja a cirkónium-oxid kerámiák tömörségét és diszpergálhatóságát, és jó ipari alkalmazási kilátásokkal rendelkezik. Az 5G technológia megjelenésével az okostelefonok csendesen megváltoztatják saját „berendezéseiket” ”.Az 5G kommunikáció 3 gigahertz (Ghz) ​​feletti spektrumot használ, milliméteres hullámhossza pedig nagyon rövid.Ha az 5G mobiltelefon fém hátlapot használ, az komolyan zavarja vagy leárnyékolja a jelet.Ezért a jelárnyékolás nélküli, nagy keménységű, erős érzékelési és kiváló hőteljesítményű kerámia anyagok a fémekhez közeli anyagokkal fokozatosan a mobiltelefon-társaságok fontos választásává váltak az 5G korszakba való belépéshez.Bao Jinxiao, a Belső-Mongóliai Tudományos és Technológiai Egyetem professzora azt mondta újságíróknak, hogy az új kerámia anyagok fontos szervetlen, nemfémes anyagokként váltak a legjobb választássá az okostelefonok hátlapjának anyagaihoz. Az 5G korszakban a mobiltelefonok hátlapját fejleszteni kell. sürgősen.Wang Sikai, az Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (a továbbiakban: Jingtao Zirconium Industry) vezérigazgatója a riporternek elmondta, hogy a Counterpoint, a világhírű kutatóintézet által közzétett adatok szerint a globális okostelefon-szállítások 2020-ban eléri az 1,331 milliárd darabot. A mobiltelefonok hátlapjaiban használt cirkónium-kerámiák iránti kereslet növekedésével a kutatás-fejlesztés és az előkészítés technológiája is nagy figyelmet kapott. Új, rendkívül magas műszaki tartalmú kerámiaanyagként a cirkónium-kerámia kompetens lehet a zord munkakörnyezet, amelyre a fémanyagok, polimer anyagok és a legtöbb kerámiaanyag nem alkalmas.Szerkezeti alkatrészekként a cirkónium-oxid kerámiatermékeket számos iparágban alkalmazták, például az energiaiparban, a repülőgépiparban, a gépgyártásban, az autóiparban, az orvosi kezelésekben stb., és a globális éves fogyasztás meghaladja a 80 000 tonnát. Az 5G korszak eljövetelével a kerámiaeszközök nagyobb technológiai előnyöket mutattak a mobiltelefonok hátlapjainak gyártásában, és a cirkónium-oxid kerámiáknak szélesebb fejlődési kilátásai vannak.„A cirkónium-oxid kerámiák teljesítménye közvetlenül függ a porok teljesítményétől, így a nagy teljesítményű porok szabályozható előkészítési technológiájának fejlesztése a cirkónium-oxid kerámiák elkészítésének és a nagy teljesítményű cirkónium-kerámia eszközök fejlesztésének legkritikusabb láncszemévé vált.– mondta őszintén Wang Sikai.A zöld, nagy energiájú golyósmarási módszer nagyon keresett a szakértők körében.A cirkónium nanopor hazai gyártása többnyire nedves kémiai eljárást alkalmaz, és ritkaföldfém-oxidot használnak stabilizátorként a cirkónium nanopor előállításához. Ezt az eljárást a nagy gyártási kapacitás és a termékek kémiai összetevőinek jó egyenletessége jellemzi, de hátránya az, hogy hogy a gyártási folyamat során nagy mennyiségű hulladék keletkezik, különösen nagy mennyiségű alacsony koncentrációjú lúgos szennyvíz, amely nehezen kezelhető, és ha nem megfelelően kezelik, komoly szennyezést és ökológiai környezetkárosodást okoz.„A felmérés szerint körülbelül 50 tonna vízre van szükség egy tonna ittrium-stabilizált cirkónium-oxid kerámiapor előállításához, amelyből nagy mennyiségű szennyvíz keletkezik, a szennyvíz visszanyerése és kezelése pedig nagymértékben növeli a termelési költségeket.– mondta Wang Sikai.A kínai környezetvédelmi törvény javításával a cirkónium nanopor nedves kémiai módszerrel előállító vállalkozások soha nem látott nehézségekkel néznek szembe. Ezért sürgősen szükség van a cirkónium nanopor zöld és olcsó előállítási technológiájának kidolgozására.„Ezen a háttéren kutatási hotspottá vált a cirkónium nanopor tisztább és alacsonyabb energiafogyasztású gyártási eljárással történő előállítása, amelyek közül a nagyenergiájú golyós marási módszer a legkeresettebb tudományos és technológiai körökben.„Bao Jin regénye.A nagyenergiájú golyósmarás mechanikai energia felhasználását jelenti kémiai reakciók előidézésére vagy az anyagok szerkezetének és tulajdonságainak megváltoztatására, új anyagok előállítására.Új technológiaként nyilvánvalóan csökkentheti a reakció aktiválási energiáját, finomítja a szemcseméretet, nagymértékben javítja a porszemcsék eloszlási egyenletességét, javítja a szubsztrátok közötti interfész kombinációt, elősegíti a szilárd ionok diffúzióját és alacsony hőmérsékletű kémiai reakciókat indukál, így az anyagok tömörségének és diszpergálhatóságának javítása.Ez egy energiatakarékos és hatékony anyag-előkészítési technológia, jó ipari alkalmazási lehetőségekkel. Az egyedi színező mechanizmus színes kerámiákat hoz létre.A nemzetközi piacon a cirkónium nanopor anyagok az ipari fejlődés szakaszába léptek.Wang Sikai azt mondta újságíróknak: „A fejlett országokban és régiókban, például az Egyesült Államokban, Nyugat-Európában és Japánban a cirkónium nanopor gyártási skálája nagy, a termékleírások pedig viszonylag teljesek.Különösen az amerikai és japán multinacionális vállalatok, nyilvánvaló versenyelőnyökkel rendelkezik a cirkónium-oxid kerámiák szabadalmaztatásában.Wang Sikai szerint Kína új kerámiagyártó ipara jelenleg a gyors fejlődés szakaszában van, és a kerámiapor iránti kereslet évről évre növekszik, ezért egyre sürgetőbb az új nanométeres cirkónia gyártási folyamatának fejlesztése.Az elmúlt két évben néhány hazai kutatóintézet és vállalkozás is megkezdte önálló cirkónium nanopor kutatását és gyártását, de a kutatás-fejlesztés nagy része még a laboratóriumi kisüzemi próbagyártás stádiumában van, kis kibocsátással. és egyetlen fajta.A Ceramic Zirconia Industry által megvalósított „Színes ritkaföldfém cirkónium-dioxid nanopor” projektben a cirkónium nanoport nagyenergiájú golyós őrléssel, szilárd fázisú reakciómódszerrel állítottuk elő.” A vizet használjuk őrlőközegként a részecskék őrlésére és finomítására, így nem -100 nanométer méretű agglomerált szemcsepor nyerhető, amely nem szennyez, alacsony költséggel és jó adagstabilitással."Bao Xin mondta.Az előkészítési technológia nemcsak az 5G mobiltelefon-kerámia palánk, a légi turbinamotorok hőszigetelő bevonóanyagai, a kerámia golyók, a kerámia kések és egyéb termékek porkövetelményeinek felel meg, hanem népszerűsíthető és alkalmazható több kerámiapor, például cérium-oxid kompozit porkészítményként.A saját fejlesztésű színező mechanizmus szerint a Ceramic Circonium Industry műszaki csapata szilárdfázisú szintézist és kompozit módszert alkalmazott a színezéshez anélkül, hogy a folyamat optimalizálása révén további fémionokat vezetnének be. Az ezzel a módszerrel előállított cirkónium-kerámiák nem csak magas színtelítettséggel és jó tulajdonságokkal rendelkeznek. nedvesíthetőség, de nem befolyásolják a cirkónium-oxid kerámiák eredeti mechanikai tulajdonságait.„Az új technológiával előállított színű ritkaföldfém cirkóniumpor eredeti szemcsemérete nanométer, amelynek jellemzői az egyenletes részecskeméret, a nagy szinterezési aktivitás, az alacsony szinterezési hőmérséklet és így tovább.A hagyományos gyártási eljáráshoz képest az átfogó energiafogyasztás jelentősen csökken. A termelés hatékonysága és a kerámiafeldolgozási hozam jelentősen javul.Az ezzel a módszerrel készített korszerű kerámia eszközök kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a nagy szilárdság, nagy szívósság és nagy keménység.– mondta Wang Sikai.