Nanopo de circonio: un novo material para o "despois" dos teléfonos móbiles 5G

Fonte: Science and Technology Daily: O proceso de produción tradicional de po de circona producirá unha gran cantidade de residuos, especialmente a gran cantidade de augas residuais alcalinas de baixa concentración que son difíciles de tratar, causando unha grave contaminación ambiental. A moenda de bolas de alta enerxía é unha tecnoloxía de preparación de materiais eficiente e de aforro de enerxía, que pode mellorar a compacidade e a dispersabilidade das cerámicas de circona e ten unha boa perspectiva de aplicación industrial. Coa chegada da tecnoloxía 5G, os teléfonos intelixentes están a cambiar discretamente o seu propio "equipo". A comunicación 5G usa o espectro superior a 3 gigahercios (Ghz) ​​e a súa lonxitude de onda de onda milimétrica é moi curta. Se o teléfono móbil 5G usa un panel posterior metálico, interferirá seriamente ou protexerá o sinal. Polo tanto, os materiais cerámicos coas características de non protexer o sinal, alta dureza, forte percepción e excelente rendemento térmico próximo aos materiais metálicos convertéronse gradualmente nunha opción importante para que as empresas de telefonía móbil entren na era 5G. Bao Jinxiao, profesor da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de Mongolia Interior, dixo aos xornalistas que, como importante material inorgánico non metálico, os novos materiais cerámicos convertéronse na mellor opción para os materiais dos taboleiros dos teléfonos intelixentes. Na era do 5G, os taboleiros dos teléfonos móbiles necesitan unha actualización urxente. Wang Sikai, director xeral de Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (en diante denominada Jingtao Zirconium Industry), dixo ao xornalista que, segundo os datos publicados por Counterpoint, unha institución de investigación de renome mundial, os envíos globais de teléfonos intelixentes alcanzarán os 1.331 millóns de unidades en 2020. Coa crecente demanda de cerámica de circonio utilizada nos taboleiros dos teléfonos móbiles, a súa tecnoloxía de I+D e preparación tamén atraeu moita atención. Como novo material cerámico cun contido técnico extremadamente alto, o material cerámico de circonio pode ser competente para o ambiente de traballo hostil para o que os materiais metálicos, os materiais poliméricos e a maioría dos outros materiais cerámicos non son competentes. Como pezas estruturais, os produtos cerámicos de circonio aplicáronse en moitas industrias como a enerxía, a aeroespacial, a maquinaria, a automoción, o tratamento médico, etc., e o consumo anual global supera as 80.000 toneladas. Coa chegada da era do 5G, os dispositivos cerámicos mostraron maiores vantaxes tecnolóxicas na fabricación de taboleiros para teléfonos móbiles, e a cerámica de circonio ten unha perspectiva de desenvolvemento máis ampla. "O rendemento da cerámica de circonio depende directamente do rendemento dos pos, polo que o desenvolvemento dunha tecnoloxía de preparación controlable de pos de alto rendemento converteuse no elo máis crítico na preparación de cerámicas de circonio e no desenvolvemento de dispositivos cerámicos de circonio de alto rendemento", dixo francamente Wang Sikai. O método de moenda de bolas de alta enerxía ecolóxica é moi buscado polos expertos. A produción nacional de nanopo de circona emprega principalmente procesos químicos húmidos, e o óxido de terras raras utilízase como estabilizador para producir nanopo de circona. Este proceso ten as características dunha gran capacidade de produción e unha boa uniformidade dos compoñentes químicos dos produtos, pero a desvantaxe é que se producirá unha gran cantidade de residuos no proceso de produción, especialmente unha gran cantidade de augas residuais alcalinas de baixa concentración que son difíciles de tratar e, se non se xestionan correctamente, causarán unha grave contaminación e danos ao medio ambiente. "Segundo a enquisa, precísanse unhas 50 toneladas de auga para producir unha tonelada de po cerámico de circona estabilizado con itrio, o que producirá unha gran cantidade de augas residuais, e a recuperación e o tratamento das augas residuais aumentarán considerablemente o custo de produción", dixo Wang Sikai. Coa mellora da lei de protección ambiental de China, as empresas que preparan nanopo de circona mediante o método químico húmido enfróntanse a dificultades sen precedentes. Polo tanto, existe unha necesidade urxente de desenvolver unha tecnoloxía de preparación ecolóxica e de baixo custo de nanopo de circona. "Neste contexto, converteuse nun punto de interese para a investigación na preparación de nanopo de circonio mediante un proceso de produción máis limpo e de menor consumo de enerxía, entre os cales o método de moenda de bólas de alta enerxía é o máis buscado polos círculos científicos e tecnolóxicos. "A novela de Bao Jin. A moenda de bólas de alta enerxía refírese ao uso de enerxía mecánica para inducir reaccións químicas ou para inducir cambios na estrutura e propiedades dos materiais, para preparar novos materiais. Como nova tecnoloxía, pode reducir obviamente a enerxía de activación da reacción, refinar o tamaño do gran, mellorar en gran medida a uniformidade de distribución das partículas de po, mellorar a combinación da interface entre os substratos, promover a difusión de ións sólidos e inducir reaccións químicas a baixa temperatura, mellorando así a compacidade e a dispersabilidade dos materiais. É unha tecnoloxía de preparación de materiais eficiente e de aforro de enerxía con boas perspectivas de aplicación industrial. O mecanismo de coloración único crea cerámicas coloridas. No mercado internacional, os materiais de nanopo de circonio entraron na fase de desenvolvemento industrial. Wang Sikai dixo aos xornalistas: "En países e rexións desenvolvidos como Estados Unidos, Europa Occidental e Xapón, a escala de produción de nanopo de circonio é grande e as especificacións do produto son relativamente completas. Especialmente as empresas multinacionais americanas e xaponesas, teñen vantaxes competitivas obvias na patente da cerámica de circonio. Segundo Wang Sikai, na actualidade, a nova industria de fabricación de cerámica de China está nunha fase de rápido desenvolvemento e a demanda de po cerámico aumenta ano tras ano, polo que é cada vez máis urxente desenvolver o proceso de produción de nova circonio nanométrico. Nos últimos dous anos, algúns institutos de investigación e empresas nacionais tamén comezaron a investigar e producir nanopo de circonio de forma independente, pero a maior parte da investigación e o desenvolvemento aínda están na fase de produción de proba a pequena escala no laboratorio, con pequena produción e variedade única. No proxecto de "Nanopo de circonio de terras raras en cor" implementado por Ceramic Zirconia Industry, o nanopo de circonio preparouse mediante o método de reacción en estado sólido de moenda de bolas de alta enerxía". A auga úsase como medio de moenda para moer e refinar as partículas, de xeito que o po de gran non aglomerado cun tamaño de 100 nanómetros pódese obter, o que non contamina, é de baixo custo e ten boa estabilidade de lote", dixo Bao Xin. A tecnoloxía de preparación non só pode cumprir os requisitos de po do taboleiro cerámico de teléfonos móbiles 5G, materiais de revestimento de barreira térmica para motores de turbinas de aviación, bólas cerámicas, coitelos cerámicos e outros produtos, senón que tamén se pode popularizar e aplicar na preparación de máis pos cerámicos, como a preparación de po composto de óxido de cerio. Segundo o mecanismo de coloración autodesenvolvido, o equipo técnico de Ceramic Zirconium Industry adoptou a síntese en fase sólida e o método composto para a coloración sen introducir ións metálicos adicionais mediante a optimización do proceso. A cerámica de circonio preparada con este método non só ten unha alta saturación de cor e unha boa mollabilidade, senón que tampouco afecta as propiedades mecánicas orixinais da cerámica de circonio. "O tamaño de partícula orixinal do po de circonio de terras raras de cor producido con base na nova tecnoloxía é nanométrico, que ten as características de tamaño de partícula uniforme, alta actividade de sinterización, baixa temperatura de sinterización, etc. En comparación co proceso de produción tradicional, o consumo enerxético global redúcese significativamente. A eficiencia da produción e o rendemento do procesamento cerámico melloran moito. Os dispositivos cerámicos avanzados preparados con este método teñen excelentes propiedades, como alta resistencia, alta tenacidade e alta dureza", dixo Wang Sikai.