Nanopolvere di Zirconia: Un Novu Materiale per "Daretu" à u Telefuninu Mobile 5G

Fonte: Science and Technology Daily: U prucessu di pruduzzione tradiziunale di polvere di zirconia pruducerà una grande quantità di rifiuti, in particulare a grande quantità di acque residue alcaline à bassa concentrazione chì sò difficili da trattà, causendu una seria inquinazione ambientale. A fresatura à palle d'alta energia hè una tecnulugia di preparazione di materiali chì risparmia energia è hè efficiente, chì pò migliurà a cumpattezza è a dispersibilità di a ceramica di zirconia è hà una bona prospettiva d'applicazione industriale. Cù l'avventu di a tecnulugia 5G, i telefoni intelligenti cambianu tranquillamente u so propiu "equipaggiu". A cumunicazione 5G usa u spettru sopra à 3 gigahertz (Ghz), è a so lunghezza d'onda millimetrica hè assai corta. Se u telefuninu mobile 5G usa un backplane metallicu, interferirà seriamente o pruteggerà u signale. Dunque, i materiali ceramici cù e caratteristiche di nisuna schermatura di signale, alta durezza, forte percezione è eccellenti prestazioni termiche vicine à i materiali metallici sò diventati gradualmente una scelta impurtante per e cumpagnie di telefonia mobile per entre in l'era 5G. Bao Jinxiao, prufessore à l'Università di Scienza è Tecnulugia di a Mongolia Interna, hà dettu à i ghjurnalisti chì, cum'è un materiale inorganicu non metallicu impurtante, i novi materiali ceramichi sò diventati a megliu scelta per i materiali di i pannelli posteriori di i smartphone. In l'era 5G, i pannelli posteriori di i telefoni cellulari anu bisognu di esse aghjurnati urgentemente. Wang Sikai, direttore generale di Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (in seguitu chjamata Jingtao Zirconium Industry), hà dettu à u ghjurnalistu chì, secondu i dati publicati da Counterpoint, una istituzione di ricerca di fama mundiale, e spedizioni mundiali di smartphone ghjunghjenu à 1,331 miliardi di unità in u 2020. Cù a crescente dumanda di ceramica di zirconia aduprata in i pannelli posteriori di i telefoni cellulari, a so tecnulugia di R&S è di preparazione hà ancu attiratu molta attenzione. Cum'è un novu materiale ceramicu cù un cuntenutu tecnicu estremamente altu, u materiale ceramicu di zirconia pò esse cumpetente per l'ambiente di travagliu duru per u quale i materiali metallichi, i materiali polimerichi è a maiò parte di l'altri materiali ceramichi ùn sò micca cumpetenti. Cum'è parti strutturali, i prudutti ceramichi di zirconia sò stati applicati in parechje industrie cum'è l'energia, l'aerospaziale, i macchinari, l'automobile, u trattamentu medicu, ecc., è u cunsumu annuale mundiale hè più di 80.000 tunnellate. Cù l'avventu di l'era 5G, i dispositivi ceramichi anu dimustratu più grandi vantaghji tecnologichi in a fabricazione di pannelli posteriori per telefoni cellulari, è a ceramica di zirconia hà una prospettiva di sviluppu più larga. "A prestazione di a ceramica di zirconia dipende direttamente da a prestazione di e polveri, dunque u sviluppu di una tecnulugia di preparazione cuntrullata di polveri ad alte prestazioni, hè diventatu u ligame più criticu in a preparazione di a ceramica di zirconia è u sviluppu di dispositivi ceramichi di zirconia ad alte prestazioni. "Wang Sikai hà dettu francamente. U metudu di fresatura di palle verdi ad alta energia hè assai ricercatu da l'esperti. A pruduzzione domestica di nano-polvere di zirconia adotta principalmente un prucessu chimicu umitu, è l'ossidu di terra rara hè adupratu cum'è stabilizzatore per pruduce nano-polvere di zirconia. Stu prucessu hà e caratteristiche di una grande capacità di pruduzzione è una bona uniformità di i cumpunenti chimichi di i prudutti, ma u svantaghju hè chì una grande quantità di rifiuti serà prodotta in u prucessu di pruduzzione, in particulare una grande quantità di acque residue alcaline à bassa concentrazione chì sò difficili da trattà, è se ùn sò micca trattate currettamente, causeranu una seria inquinazione è danni à l'ambiente ecologicu. "Sicondu l'inchiesta, ci vole circa 50 tunnellate d'acqua per pruduce una tonnellata di polvere ceramica di zirconia stabilizzata cù ittrio, chì pruducerà una grande quantità di acque residue, è u recuperu è u trattamentu di l'acque residue aumenteranu assai u costu di pruduzzione. ", hà dettu Wang Sikai. Cù u miglioramentu di a lege di prutezzione ambientale di a Cina, l'imprese chì preparanu nano-polvere di zirconia per metudu chimicu umitu stanu affrontendu difficultà senza precedenti. Dunque, ci hè un bisognu urgente di sviluppà una tecnulugia di preparazione verde è à bassu costu di nano-polvere di zirconia. "In questu cuntestu, hè diventatu un centru di ricerca per preparà nano-polvere di zirconia per mezu di un prucessu di pruduzzione più pulitu è ​​​​à bassu cunsumu d'energia, frà i quali u metudu di macinazione à palle à alta energia hè u più ricercatu da i circoli scientifichi è tecnologichi. "U rumanzu di Bao Jin. A macinazione à palle à alta energia si riferisce à l'usu di l'energia meccanica per induce reazioni chimiche o per induce cambiamenti in a struttura è e proprietà di i materiali, in modu da preparà novi materiali. Cum'è una nova tecnulugia, pò ovviamente riduce l'energia di attivazione di a reazione, affinà a dimensione di u granu, migliurà assai l'uniformità di distribuzione di e particelle di polvere, migliurà a cumbinazione di l'interfaccia trà i substrati, prumove a diffusione di ioni solidi è induce reazioni chimiche à bassa temperatura, migliurendu cusì a cumpattezza è a dispersibilità di i materiali. Hè una tecnulugia di preparazione di materiali efficiente è à risparmiu energeticu cù buone prospettive di applicazione industriale. Un mecanismu di culurazione unicu crea ceramiche culurite. In u mercatu internaziunale, i materiali nano-polvere di zirconia sò entrati in a fase di sviluppu industriale. Wang Sikai hà dettu à i ghjurnalisti: "In i paesi è e regioni sviluppati cum'è i Stati Uniti, l'Europa Occidentale è u Giappone, a scala di pruduzzione di nano-polvere di zirconia hè grande è e specificazioni di u produttu sò relativamente cumplete. In particulare e cumpagnie multinaziunali americane è giapponesi, hà evidenti vantaghji cumpetitivi in ​​u brevettu di a ceramica di zirconia. Sicondu Wang Sikai, attualmente, a nova industria di fabricazione ceramica di a Cina hè in una fase di rapidu sviluppu, è a dumanda di polvere ceramica cresce annu dopu annu, dunque hè sempre più urgente sviluppà u prucessu di pruduzzione di nova zirconia nanometrica. In l'ultimi dui anni, alcuni istituti di ricerca è imprese naziunali anu ancu cuminciatu à fà ricerche è pruduce indipindentamente nano-polvere di zirconia, ma a maiò parte di a ricerca è u sviluppu hè sempre in a fase di pruduzzione di prova à piccula scala in u laburatoriu, cù una piccula pruduzzione è una sola varietà. In u prughjettu di "Nanopolvere di Zirconia di Terra Rara Culore" implementatu da Ceramic Zirconia Industry, a nanopolvere di zirconia hè stata preparata da u metudu di reazione à statu solidu di fresatura à palle d'alta energia". L'acqua hè aduprata cum'è mezu di macinazione per macinà è raffinà e particelle, in modu chì a polvere di granu non agglomeratu "Cù una dimensione di 100 nanometri si pò ottene, chì ùn hà micca inquinamentu, à bassu costu è una bona stabilità di batch", hà dettu Bao Xin. A tecnulugia di preparazione ùn pò micca solu risponde à i requisiti di polvere di u backboard ceramicu di u telefuninu mobile 5G, materiali di rivestimentu di barriera termica per i motori di turbine di l'aviazione, sfere ceramiche, cultelli ceramici è altri prudutti, ma pò ancu esse popularizzata è applicata in a preparazione di più polveri ceramiche cum'è a preparazione di polvere cumposta di ossidu di ceriu. Sicondu u mecanismu di culurazione autosviluppatu, a squadra tecnica di Ceramic Zirconium Industry hà aduttatu a sintesi in fase solida è u metudu cumpostu per a culurazione senza introduce ioni metallichi supplementari attraversu l'ottimisazione di u prucessu. A ceramica di zirconia preparata da questu metudu ùn hà micca solu una alta saturazione di culore è una bona bagnabilità, ma ùn influenza micca e proprietà meccaniche originali di a ceramica di zirconia. "A dimensione originale di e particelle di a polvere di zirconia di terra rara di culore prodotta in basa à a nova tecnulugia hè nanometrica, chì hà e caratteristiche di dimensione uniforme di e particelle, alta attività di sinterizzazione, bassa temperatura di sinterizzazione è cusì. In paragone cù u prucessu di pruduzzione tradiziunale, u cunsumu energeticu cumpletu hè significativamente riduttu. L'efficienza di pruduzzione è u rendimentu di a trasfurmazione ceramica sò assai migliurati. I dispusitivi ceramici avanzati preparati cù questu metudu anu proprietà eccellenti cum'è alta resistenza, alta tenacità è alta durezza. "Hà dettu Wang Sikai.