Zirkoniozko nanohautsa: 5G telefono mugikorrerako material berria

Iturria: Zientzia eta Teknologia Egunerokoa: Zirkonio hautsaren ekoizpen-prozesu tradizionalak hondakin kopuru handia sortuko du, batez ere tratatzeko zaila den kontzentrazio baxuko hondakin-ur alkalino kopuru handia, ingurumen-kutsadura larria eragiten duena. Energia handiko bola-fresatze teknologia energia aurrezteko eta materialak prestatzeko teknologia eraginkorra da, zirkonio zeramiken trinkotasuna eta dispertsagarritasuna hobetu dezakeena eta aplikazio industrialetarako aukera ona du. 5G teknologiaren etorrerarekin, telefono adimendunek isilean aldatzen ari dira beren "ekipoa". 5G komunikazioak 3 gigahertz (Ghz) ​​baino gehiagoko espektroa erabiltzen du, eta bere milimetro uhinen uhin-luzera oso laburra da. 5G telefono mugikorrak metalezko atzeko planoa erabiltzen badu, seinalea larriki oztopatu edo estaliko du. Hori dela eta, seinalerik gabeko babesa, gogortasun handia, pertzepzio sendoa eta metalezko materialen antzeko errendimendu termiko bikaina duten zeramikazko materialak pixkanaka aukera garrantzitsu bihurtu dira telefono mugikorren enpresentzat 5G aroan sartzeko. Bao Jinxiaok, Barne Mongoliako Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko irakasleak, kazetariei esan zien material ez-metaliko ez-organiko garrantzitsu gisa, zeramikazko material berriak telefono adimendunen atzealdeko materialetarako aukerarik onena bihurtu direla. 5G aroan, telefono mugikorren atzealdeko materiala premiaz berritu behar da. Wang Sikaik, Barne Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd.-ko zuzendari nagusiak (aurrerantzean Jingtao Zirconium Industry), kazetariari esan zion Counterpoint ikerketa-erakunde ospetsuak argitaratutako datuen arabera, mundu osoko telefono adimendunen bidalketak 1.331 bilioi unitatera iritsiko direla 2020an. Telefono mugikorren atzealdeko materialetan erabiltzen den zirkoniozko zeramiken eskaria handitzen ari denez, haren I+G eta prestaketa-teknologiak ere arreta handia erakarri du. Eduki tekniko oso handiko zeramikazko material berri gisa, zirkoniozko zeramikazko materiala egokia izan daiteke lan-ingurune gogorretarako, eta material metalikoak, polimerozko materialak eta beste material zeramiko gehienek ez dute horretarako gaitasunik. Zirkoniazko zeramikazko produktuak egitura-pieza gisa erabili dira industria askotan, hala nola energian, aeroespazialean, makinetan, automobilgintzan, tratamendu medikoan, etab., eta urteko kontsumo globala 80.000 tona baino gehiagokoa da. 5G aroaren etorrerarekin, zeramikazko gailuek abantaila teknologiko handiagoak erakutsi dituzte telefono mugikorren atzealdeko oholak egiteko, eta zirkoniazko zeramikek garapen-aukera zabalagoa dute. "Zirkoniazko zeramikaren errendimendua zuzenean hautsen errendimenduaren araberakoa da, beraz, errendimendu handiko hautsen prestaketa-teknologia kontrolagarria garatzea zirkoniazko zeramika prestatzeko eta errendimendu handiko zirkoniazko zeramikazko gailuen garapenean lotura kritikoena bihurtu da". Wang Sikaik zintzotasunez esan zuen. Energia handiko bola-fresatzeko metodo berdea oso eskatua da adituen artean. Zirkonia nano-hautsaren barne-ekoizpenak gehienbat prozesu kimiko hezea erabiltzen du, eta lur arraroen oxidoa erabiltzen da egonkortzaile gisa zirkonia nano-hautsa ekoizteko. Prozesu honek ekoizpen-ahalmen handia eta produktuen osagai kimikoen uniformetasun ona ditu ezaugarri, baina desabantaila da ekoizpen-prozesuan hondakin kopuru handia sortuko dela, batez ere kontzentrazio baxuko hondakin-ur alkalino kopuru handia, tratatzeko zaila dena, eta behar bezala kudeatzen ez bada, kutsadura larria eta ingurumenean kalteak eragingo dituela. "Inkestaren arabera, 50 tona ur inguru behar dira itrio-egonkortutako zirkonia zeramikazko hauts tona bat ekoizteko, eta horrek hondakin-ur kopuru handia sortuko du, eta hondakin-urak berreskuratzeak eta tratatzeak ekoizpen-kostua asko handituko du", esan zuen Wang Sikaik. Txinako ingurumen-babeserako legea hobetzearekin batera, zirkonia nano-hautsa metodo kimiko hezearen bidez prestatzen duten enpresek zailtasun paregabeei aurre egin behar diete. Hori dela eta, premiazkoa da zirkonia nano-hautsaren prestaketa-teknologia berde eta kostu txikiko bat garatzea. “Testuinguru honetan, zirkonio nano-hautsa prestatzea ikerketa-gune bihurtu da ekoizpen-prozesu garbiago eta energia-kontsumo txikiago baten bidez, eta horien artean, energia handiko bola-fresaketa metodoa da zientzia- eta teknologia-zirkuluek gehien bilatzen dutena. “Bao Jinen eleberria. Energia handiko bola-fresaketa energia mekanikoa erabiltzea da erreakzio kimikoak eragiteko edo materialen egitura eta propietateetan aldaketak eragiteko, material berriak prestatzeko. Teknologia berri gisa, erreakzio-aktibazio-energia murriztu dezake, aleen tamaina findu, hauts-partikulen banaketa-uniformetasuna asko hobetu, substratuen arteko interfazearen konbinazioa hobetu, ioi solidoen difusioa sustatu eta tenperatura baxuko erreakzio kimikoak eragin, eta horrela materialen trinkotasuna eta dispertsagarritasuna hobetu. Energia aurrezteko eta materialak prestatzeko teknologia eraginkorra da, aplikazio industrialetarako aukera onak dituena. Koloreztatze-mekanismo bereziak zeramika koloretsuak sortzen ditu. Nazioarteko merkatuan, zirkonio nano-hautsa materialak garapen industrialaren fasean sartu dira. Wang Sikaik kazetariei esan zien: "Estatu Batuak, Mendebaldeko Europa eta Japonia bezalako herrialde eta eskualde garatuetan, zirkonio nano-hautsaren ekoizpen-eskala handia da eta produktuaren zehaztapenak nahiko osatuak dira. Batez ere Amerikako eta Japoniako multinazionalek, abantaila lehiakor nabariak dituzte zirkonio zeramiken patentean. Wang Sikairen arabera, gaur egun, Txinako zeramika fabrikazio industria berria garapen azkarreko fasean dago, eta zeramika hautsaren eskaria urtez urte handitzen ari da, beraz, gero eta premiazkoagoa da nanometroko zirkonio berriaren ekoizpen prozesua garatzea. Azken bi urteetan, etxeko ikerketa institutu eta enpresa batzuek ere hasi dira zirkonio nano-hautsa modu independentean ikertzen eta ekoizten, baina ikerketa eta garapen gehiena oraindik laborategian eskala txikiko proba-ekoizpen fasean dago, ekoizpen txikiarekin eta barietate bakarrarekin. Ceramic Zirconia Industry-k gauzatutako "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder" proiektuan, zirkonio nanohautsa energia handiko bola-fresatze erreakzio solidoko metodoaren bidez prestatu zen". Ura erabiltzen da ehotzeko euskarri gisa partikulak ehotzeko eta fintzeko, aglomeratu gabeko ale hautsa lortzeko. «100 nanometroko tamaina lor daiteke, kutsadurarik gabekoa, kostu txikikoa eta lote-egonkortasun ona duena», esan zuen Bao Xinek. Prestaketa-teknologiak ez ditu soilik 5G telefono mugikorren zeramikazko atzealdeko hauts-eskakizunak, hegazkintzako turbina-motorretarako hesi termikoko estaldura-materialak, zeramikazko bolak, zeramikazko labana eta beste produktu batzuk betetzen, baizik eta zerio oxido konposatu hautsak prestatzeko ere erabil daiteke. Koloreztatze-mekanismo propioaren arabera, Ceramic Zirconium Industry-ko talde teknikoak fase solidoko sintesia eta konposite-metodoa hartu ditu koloreztatzeko, metal-ioi gehigarririk sartu gabe, prozesuen optimizazioaren bidez. Metodo honekin prestatutako zirkonia zeramikoek kolore-saturazio handia eta bustigarritasun ona izateaz gain, ez dute zirkonia zeramikaren jatorrizko propietate mekanikoetan eragiten. «Teknologia berrian oinarrituta ekoitzitako lur arraroetako zirkonia hauts koloreztatuaren jatorrizko partikula-tamaina nanometrokoa da, eta honako ezaugarri hauek ditu: partikula-tamaina uniformea, sinterizazio-jarduera handia, sinterizazio-tenperatura baxua, etab. Ohiko ekoizpen-prozesuarekin alderatuta, energia-kontsumo orokorra nabarmen murrizten da. Ekoizpen-eraginkortasuna eta zeramika-prozesamenduaren etekina asko hobetzen dira. Metodo honekin prestatutako zeramika-gailu aurreratuek propietate bikainak dituzte, hala nola erresistentzia handia, gogortasun handia eta gogortasun handia. «Wang Sikaik esan zuen.