Nanopluhuri i Zirkonit: Një Material i Ri për "Prapa" Telefonit Celular 5G

Burimi: Science and Technology Daily: Procesi tradicional i prodhimit të pluhurit të zirkonisë do të prodhojë një sasi të madhe mbeturinash, veçanërisht sasinë e madhe të ujërave të ndotura alkaline me përqendrim të ulët, të cilat janë të vështira për t'u trajtuar, duke shkaktuar ndotje serioze të mjedisit. Bluarja me topa me energji të lartë është një teknologji përgatitore materialesh që kursen energji dhe është efikase, e cila mund të përmirësojë kompaktësinë dhe shpërndarjen e qeramikës së zirkonisë dhe ka një perspektivë të mirë aplikimi industrial. Me ardhjen e teknologjisë 5G, telefonat inteligjentë po ndryshojnë në heshtje "pajisjet" e tyre. Komunikimi 5G përdor spektrin mbi 3 gigahertz (Ghz), dhe gjatësia e valës së tij milimetrike është shumë e shkurtër. Nëse telefoni celular 5G përdor një sfond metalik, ai do të ndërhyjë seriozisht ose do ta mbrojë sinjalin. Prandaj, materialet qeramike me karakteristikat e mbrojtjes pa sinjal, fortësisë së lartë, perceptimit të fortë dhe performancës së shkëlqyer termike afër materialeve metalike janë bërë gradualisht një zgjedhje e rëndësishme për kompanitë e telefonisë celulare për të hyrë në epokën 5G. Bao Jinxiao, një profesor në Universitetin e Shkencës dhe Teknologjisë të Mongolisë së Brendshme, u tha gazetarëve se, si një material i rëndësishëm jometalik inorganik, materialet e reja qeramike janë bërë zgjedhja më e mirë për materialet e paneleve të telefonave inteligjentë. Në epokën 5G, panelet e telefonave celularë duhet të përmirësohen urgjentisht. Wang Sikai, drejtor i përgjithshëm i Inner Mongolia Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (në tekstin e mëtejmë i referuar si Jingtao Zirconium Industry), i tha gazetarit se sipas të dhënave të publikuara nga Counterpoint, një institucion kërkimor me famë botërore, dërgesat globale të telefonave inteligjentë do të arrijnë në 1.331 miliardë njësi në vitin 2020. Me kërkesën në rritje për qeramikën e zirkonit të përdorur në panelet e telefonave celularë, teknologjia e saj e kërkim-zhvillimit dhe përgatitjes ka tërhequr gjithashtu shumë vëmendje. Si një material i ri qeramik me përmbajtje teknike jashtëzakonisht të lartë, materiali qeramik i zirkonit mund të jetë i përshtatshëm për mjedisin e ashpër të punës për të cilin materialet metalike, materialet polimerike dhe shumica e materialeve të tjera qeramike nuk janë të përshtatshme. Si pjesë strukturore, produktet qeramike të zirkonit janë aplikuar në shumë industri, të tilla si energjia, hapësira ajrore, makineritë, automobilat, trajtimi mjekësor, etj., dhe konsumi vjetor global është mbi 80,000 ton. Me ardhjen e epokës 5G, pajisjet qeramike kanë treguar avantazhe më të mëdha teknologjike në prodhimin e tabelave të telefonave celularë, dhe qeramika e zirkonit ka një perspektivë më të gjerë zhvillimi. "Performanca e qeramikës së zirkonit varet drejtpërdrejt nga performanca e pluhurave, kështu që zhvillimi i teknologjisë së përgatitjes së kontrollueshme të pluhurave me performancë të lartë është bërë lidhja më kritike në përgatitjen e qeramikës së zirkonit dhe zhvillimin e pajisjeve qeramike të zirkonit me performancë të lartë", tha Wang Sikai sinqerisht. Metoda e bluarjes me topa të gjelbër me energji të lartë është shumë e kërkuar nga ekspertët. Prodhimi vendas i nanoplurit të zirkonisë kryesisht përdor procesin kimik të lagësht, dhe oksidi i tokës së rrallë përdoret si stabilizues për të prodhuar nanoplurin e zirkonisë. Ky proces ka karakteristikat e kapacitetit të madh të prodhimit dhe uniformitetit të mirë të përbërësve kimikë të produkteve, por disavantazhi është se një sasi e madhe mbetjesh do të prodhohet në procesin e prodhimit, veçanërisht një sasi e madhe ujërash të ndotura alkaline me përqendrim të ulët të cilat janë të vështira për t'u trajtuar, dhe nëse nuk trajtohen siç duhet, do të shkaktojnë ndotje serioze dhe dëmtime në mjedisin ekologjik. "Sipas studimit, duhen rreth 50 ton ujë për të prodhuar një ton pluhur qeramik të zirkonisë të stabilizuar me itrium, i cili do të prodhojë një sasi të madhe ujërash të ndotura, dhe rikuperimi dhe trajtimi i ujërave të ndotura do të rrisë shumë koston e prodhimit." tha Wang Sikai. "Me përmirësimin e ligjit të Kinës për mbrojtjen e mjedisit, ndërmarrjet që përgatisin nanoplurin e zirkonisë me metodën kimike të lagësht po përballen me vështirësi të papara. Prandaj, ekziston një nevojë urgjente për të zhvilluar një teknologji përgatitjeje të gjelbër dhe me kosto të ulët të nanoplurit të zirkonisë. "Në këtë sfond, është bërë një pikë e nxehtë kërkimore përgatitja e nanoplurit të zirkonisë me anë të një procesi prodhimi më të pastër dhe me konsum më të ulët energjie, ndër të cilat metoda e bluarjes me topa me energji të lartë është më e kërkuara nga qarqet shkencore dhe teknologjike." Romani i Bao Jin. Bluarja me topa me energji të lartë i referohet përdorimit të energjisë mekanike për të nxitur reaksione kimike ose për të nxitur ndryshime në strukturën dhe vetitë e materialeve, në mënyrë që të përgatiten materiale të reja. Si një teknologji e re, ajo mund të zvogëlojë padyshim energjinë e aktivizimit të reaksionit, të rafinojë madhësinë e kokrrizave, të përmirësojë shumë uniformitetin e shpërndarjes së grimcave të pluhurit, të rrisë kombinimin e ndërfaqes midis substrateve, të nxisë përhapjen e joneve të ngurta dhe të shkaktojë reaksione kimike në temperaturë të ulët, duke përmirësuar kështu kompaktësinë dhe shpërndarjen e materialeve. Është një teknologji përgatitore materialesh që kursen energji dhe është efikase me perspektiva të mira aplikimi industrial. Mekanizmi unik i ngjyrosjes krijon qeramikë shumëngjyrëshe. Në tregun ndërkombëtar, materialet e nanoplurit të zirkonisë kanë hyrë në fazën e zhvillimit industrial. Wang Sikai u tha gazetarëve: “Në vendet dhe rajonet e zhvilluara si Shtetet e Bashkuara, Evropa Perëndimore dhe Japonia, shkalla e prodhimit të nanoplurit të zirkonit është e madhe dhe specifikimet e produktit janë relativisht të plota. Sidomos kompanitë shumëkombëshe amerikane dhe japoneze, ajo ka avantazhe të dukshme konkurruese në patentën e qeramikës së zirkonit. Sipas Wang Sikai, aktualisht, industria e re e prodhimit të qeramikës në Kinë është në një fazë zhvillimi të shpejtë dhe kërkesa për pluhur qeramik po rritet vit pas viti, kështu që është gjithnjë e më urgjente të zhvillohet procesi i prodhimit të zirkonit të ri nanometër. Në dy vitet e fundit, disa institute dhe ndërmarrje kërkimore vendase kanë filluar gjithashtu të bëjnë kërkime dhe të prodhojnë në mënyrë të pavarur nanoplurin e zirkonit, por pjesa më e madhe e kërkimit dhe zhvillimit është ende në fazën e prodhimit provë në shkallë të vogël në laborator, me prodhim të vogël dhe me një varietet të vetëm. Në projektin "Nanopluri i Zirkonit me Ngjyra të Rralla Tokësore" të zbatuar nga Industria e Zirkonit Ceramic, nanopluri i zirkonit u përgatit me metodën e reagimit të gjendjes së ngurtë me bluarje topash me energji të lartë.” Uji përdoret si medium bluarjeje për të bluar dhe rafinuar grimcat, në mënyrë që pluhuri i kokërrzave jo i aglomeruar me një madhësi prej 100 "Mund të merren nanometra, të cilat nuk kanë ndotje, kosto të ulët dhe stabilitet të mirë të serisë", tha Bao Xin. Teknologjia e përgatitjes jo vetëm që mund të përmbushë kërkesat e pluhurit të panelit qeramik të telefonave celularë 5G, materialeve të veshjes me barrierë termike për motorët e turbinave të aviacionit, topave qeramikë, thikave qeramike dhe produkteve të tjera, por gjithashtu mund të popullarizohet dhe të aplikohet në përgatitjen e më shumë pluhurave qeramikë, siç është përgatitja e pluhurit kompozit të oksidit të ceriumit. Sipas mekanizmit të ngjyrosjes të zhvilluar vetë, ekipi teknik i Industrisë së Zirkonit Qeramik përdori sintezën e fazës së ngurtë dhe metodën kompozite për ngjyrosje pa futur jone metalike shtesë përmes optimizimit të procesit. Qeramika e zirkonit e përgatitur me këtë metodë jo vetëm që ka ngopje të lartë ngjyrash dhe lagështueshmëri të mirë, por gjithashtu nuk ndikon në vetitë mekanike origjinale të qeramikës së zirkonit. "Madhësia origjinale e grimcave të pluhurit të zirkonit me ngjyrë të tokës së rrallë të prodhuar bazuar në teknologjinë e re është nanometra, e cila ka karakteristikat e madhësisë uniforme të grimcave, aktivitetit të lartë të sinterimit, temperaturës së ulët të sinterimit e kështu me radhë. Krahasuar me procesin tradicional të prodhimit, konsumi gjithëpërfshirës i energjisë është ulur ndjeshëm. Efikasiteti i prodhimit dhe rendimenti i përpunimit të qeramikës janë përmirësuar shumë." Pajisjet e përparuara qeramike të përgatitura me këtë metodë kanë veti të shkëlqyera si rezistencë e lartë, rezistencë e lartë dhe fortësi e lartë.”, tha Wang Sikai.