Nanopowder Zirconia: Deunydd Newydd ar gyfer “Y Tu Ôl” i Ffôn Symudol 5G

Ffynhonnell: Science and Technology Daily: Bydd y broses gynhyrchu draddodiadol o bowdr zirconia yn cynhyrchu llawer iawn o wastraff, yn enwedig y swm mawr o ddŵr gwastraff alcalïaidd crynodiad isel sy'n anodd ei drin, gan achosi llygredd amgylcheddol difrifol. Mae melino pêl ynni uchel yn dechnoleg paratoi deunyddiau sy'n arbed ynni ac yn effeithlon, a all wella crynoder a gwasgaradwyedd cerameg zirconia ac mae ganddo ragolygon cymhwysiad diwydiannol da. Gyda dyfodiad technoleg 5G, mae ffonau clyfar yn newid eu "offer" eu hunain yn dawel. Mae cyfathrebu 5G yn defnyddio'r sbectrwm uwchlaw 3 gigahertz (Ghz), ac mae ei donfedd don milimetr yn fyr iawn. Os yw'r ffôn symudol 5G yn defnyddio cefnflân metel, bydd yn ymyrryd yn ddifrifol â'r signal neu'n ei gysgodi. Felly, mae deunyddiau ceramig gyda nodweddion dim cysgodi signal, caledwch uchel, canfyddiad cryf a pherfformiad thermol rhagorol yn agos at ddeunyddiau metel wedi dod yn ddewis pwysig yn raddol i gwmnïau ffôn symudol fynd i mewn i oes 5G. Dywedodd Bao Jinxiao, athro ym Mhrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Inner Mongolia, wrth ohebwyr, fel deunydd anfetelaidd anorganig pwysig, fod deunyddiau ceramig newydd wedi dod yn ddewis gorau ar gyfer deunyddiau bwrdd cefn ffonau clyfar. Yn oes 5G, mae angen uwchraddio bwrdd cefn ffonau symudol ar frys. Dywedodd Wang Sikai, rheolwr cyffredinol Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (y cyfeirir ato o hyn ymlaen fel Jingtao Zirconium Industry), wrth y gohebydd, yn ôl y data a ryddhawyd gan Counterpoint, sefydliad ymchwil byd-enwog, y bydd llwythi ffonau clyfar byd-eang yn cyrraedd 1.331 biliwn o unedau yn 2020. Gyda'r galw cynyddol am serameg zirconia a ddefnyddir mewn byrddau cefn ffonau symudol, mae ei dechnoleg Ymchwil a Datblygu a pharatoi hefyd wedi denu llawer o sylw. Fel deunydd ceramig newydd gyda chynnwys technegol eithriadol o uchel, gall deunydd ceramig zirconia fod yn gymwys ar gyfer yr amgylchedd gwaith llym nad yw deunyddiau metel, deunyddiau polymer a'r rhan fwyaf o ddeunyddiau ceramig eraill yn gymwys ar ei gyfer. Fel rhannau strwythurol, mae cynhyrchion cerameg zirconia wedi cael eu defnyddio mewn llawer o ddiwydiannau megis ynni, awyrofod, peiriannau, ceir, triniaeth feddygol, ac ati, ac mae'r defnydd blynyddol byd-eang dros 80,000 tunnell. Gyda dyfodiad yr oes 5G, mae dyfeisiau cerameg wedi dangos manteision technolegol mwy wrth wneud byrddau cefn ffonau symudol, ac mae gan serameg zirconia ragolygon datblygu ehangach. “Mae perfformiad cerameg zirconia yn dibynnu'n uniongyrchol ar berfformiad powdrau, felly mae datblygu technoleg paratoi rheoladwy o bowdrau perfformiad uchel, wedi dod yn gyswllt pwysicaf wrth baratoi cerameg zirconia a datblygu dyfeisiau cerameg zirconia perfformiad uchel. “Meddai Wang Sikai yn blwmp ac yn blaen. Mae dull melino pêl ynni uchel gwyrdd yn cael ei geisio'n fawr gan arbenigwyr. Mae cynhyrchu nano-bowdr zirconia yn y cartref yn mabwysiadu proses gemegol wlyb yn bennaf, a defnyddir ocsid daear prin fel sefydlogwr i gynhyrchu nano-bowdr zirconia. Mae gan y broses hon nodweddion capasiti cynhyrchu mawr ac unffurfiaeth dda o gydrannau cemegol cynhyrchion, ond yr anfantais yw y bydd llawer iawn o wastraff yn cael ei gynhyrchu yn y broses gynhyrchu, yn enwedig llawer iawn o ddŵr gwastraff alcalïaidd crynodiad isel sy'n anodd ei drin, ac os na chaiff ei drin yn iawn, bydd yn achosi llygredd a difrod difrifol i'r amgylchedd ecolegol. “Yn ôl yr arolwg, mae'n cymryd tua 50 tunnell o ddŵr i gynhyrchu un dunnell o bowdr ceramig zirconia wedi'i sefydlogi ag yttria, a fydd yn cynhyrchu llawer iawn o ddŵr gwastraff, a bydd adfer a thrin dŵr gwastraff yn cynyddu cost cynhyrchu'n fawr. “Meddai Wang Sikai. Gyda gwelliant cyfraith diogelu'r amgylchedd Tsieina, mae'r mentrau sy'n paratoi nano-bowdr zirconia trwy ddull cemegol gwlyb yn wynebu anawsterau digynsail.Felly, mae angen brys i ddatblygu technoleg paratoi nano-bowdr zirconia werdd a chost isel. "Yn erbyn y cefndir hwn, mae wedi dod yn fan ymchwil i baratoi nano-bowdr zirconia trwy broses gynhyrchu lanach a llai o ynni, ac ymhlith y rhain y dull melino pêl ynni uchel yw'r un mwyaf poblogaidd gan y cylchoedd gwyddonol a thechnolegol. "Nofel Bao Jin. Mae melino pêl ynni uchel yn cyfeirio at ddefnyddio ynni mecanyddol i ysgogi adweithiau cemegol neu i ysgogi newidiadau yn strwythur a phriodweddau deunyddiau, er mwyn paratoi deunyddiau newydd. Fel technoleg newydd, gall leihau'r ynni actifadu adwaith yn amlwg, mireinio maint y grawn, gwella unffurfiaeth dosbarthiad gronynnau powdr yn fawr, gwella'r cyfuniad rhyngwyneb rhwng swbstradau, hyrwyddo trylediad ïonau solet ac ysgogi adweithiau cemegol tymheredd isel, a thrwy hynny wella crynoder a gwasgaradwyedd deunyddiau. Mae'n dechnoleg paratoi deunyddiau sy'n arbed ynni ac yn effeithlon gyda rhagolygon cymhwysiad diwydiannol da. Mae mecanwaith lliwio unigryw yn creu cerameg lliwgar. Yn y farchnad ryngwladol, mae deunyddiau nano-bowdr zirconia wedi mynd i mewn i gam datblygiad diwydiannol. Dywedodd Wang Sikai wrth ohebwyr: “Mewn gwledydd a rhanbarthau datblygedig fel yr Unol Daleithiau, Gorllewin Ewrop a Japan, mae graddfa gynhyrchu nano-bowdr zirconia yn fawr ac mae manylebau'r cynnyrch yn gymharol gyflawn. Yn enwedig cwmnïau rhyngwladol Americanaidd a Japaneaidd, mae ganddo fanteision cystadleuol amlwg ym mhatent cerameg zirconia. Yn ôl Wang Sikai, ar hyn o bryd, mae diwydiant gweithgynhyrchu cerameg newydd Tsieina mewn cyfnod o ddatblygiad cyflym, ac mae'r galw am bowdr cerameg yn cynyddu o flwyddyn i flwyddyn, felly mae'n fwyfwy brys i ddatblygu'r broses gynhyrchu o zirconia nanometr newydd. Yn ystod y ddwy flynedd ddiwethaf, mae rhai sefydliadau ymchwil a mentrau domestig hefyd wedi dechrau ymchwilio a chynhyrchu nano-bowdr zirconia yn annibynnol, ond mae'r rhan fwyaf o'r ymchwil a'r datblygu yn dal i fod yng nghyfnod cynhyrchu treial ar raddfa fach yn y labordy, gydag allbwn bach ac amrywiaeth sengl. Yn y prosiect “Nanopowder Zirconia Prin Lliw” a weithredwyd gan y Diwydiant Zirconia Ceramig, paratowyd nanopowder zirconia trwy ddull adwaith cyflwr solet melino pêl egni uchel.” Defnyddir dŵr fel cyfrwng malu i falu a mireinio'r gronynnau, fel bod powdr grawn heb ei agglomeru gyda maint o 100 "Gellir cael nanometrau, sydd heb lygredd, cost isel a sefydlogrwydd swp da." meddai Bao Xin. Gall y dechnoleg baratoi nid yn unig fodloni gofynion powdr bwrdd cefn ceramig ffôn symudol 5G, deunyddiau cotio rhwystr thermol ar gyfer peiriannau tyrbin awyrennau, peli ceramig, cyllyll ceramig a chynhyrchion eraill, ond gellir ei phoblogeiddio a'i gymhwyso hefyd wrth baratoi mwy o bowdrau ceramig fel paratoi powdr cyfansawdd ocsid ceriwm. Yn ôl y mecanwaith lliwio hunanddatblygedig, mabwysiadodd tîm technegol Diwydiant Sirconiwm Ceramig synthesis cyfnod solet a dull cyfansawdd ar gyfer lliwio heb gyflwyno ïonau metel ychwanegol trwy optimeiddio prosesau. Nid yn unig mae gan y cerameg zirconia a baratoir gan y dull hwn ddirlawnder lliw uchel a gwlybaniaeth dda, ond nid ydynt hefyd yn effeithio ar briodweddau mecanyddol gwreiddiol cerameg zirconia. "Maint gronynnau gwreiddiol y powdr zirconia prin lliw a gynhyrchir yn seiliedig ar y dechnoleg newydd yw nanometr, sydd â nodweddion maint gronynnau unffurf, gweithgaredd sintro uchel, tymheredd sintro isel ac yn y blaen. O'i gymharu â'r broses gynhyrchu draddodiadol, mae'r defnydd o ynni cynhwysfawr yn cael ei leihau'n sylweddol. Mae effeithlonrwydd cynhyrchu a chynnyrch prosesu ceramig wedi gwella'n fawr. Mae gan y dyfeisiau ceramig uwch a baratoir gan y dull hwn briodweddau rhagorol fel cryfder uchel, caledwch uchel a chaledwch uchel. “Meddai Wang Sikai.