जिरकोनिया न्यानोपाउडर: ५जी मोबाइल फोनको "पछाडि" को लागि नयाँ सामग्री

स्रोत: विज्ञान र प्रविधि दैनिक: जिरकोनिया पाउडरको परम्परागत उत्पादन प्रक्रियाले ठूलो मात्रामा फोहोर उत्पादन गर्नेछ, विशेष गरी कम सांद्रता भएको क्षारीय फोहोर पानीको ठूलो मात्रा जुन प्रशोधन गर्न गाह्रो छ, जसले गम्भीर वातावरणीय प्रदूषण निम्त्याउँछ। उच्च-ऊर्जा बल मिलिङ एक ऊर्जा बचत गर्ने र कुशल सामग्री तयारी प्रविधि हो, जसले जिरकोनिया सिरेमिकको कम्प्याक्टनेस र फैलावट सुधार गर्न सक्छ र यसको राम्रो औद्योगिक अनुप्रयोग सम्भावना छ। 5G प्रविधिको आगमनसँगै, स्मार्ट फोनहरूले चुपचाप आफ्नो "उपकरण" परिवर्तन गरिरहेका छन्। 5G सञ्चारले 3 गिगाहर्ट्ज (Ghz) ​​माथिको स्पेक्ट्रम प्रयोग गर्दछ, र यसको मिलिमिटर तरंग तरंगदैर्ध्य धेरै छोटो छ। यदि 5G मोबाइल फोनले धातुको ब्याकप्लेन प्रयोग गर्दछ भने, यसले सिग्नलमा गम्भीर रूपमा हस्तक्षेप गर्नेछ वा ढाल गर्नेछ। त्यसकारण, कुनै सिग्नल शिल्डिंग, उच्च कठोरता, बलियो धारणा र धातु सामग्रीको नजिक उत्कृष्ट थर्मल प्रदर्शन जस्ता विशेषताहरू भएका सिरेमिक सामग्रीहरू बिस्तारै 5G युगमा प्रवेश गर्न मोबाइल फोन कम्पनीहरूको लागि महत्त्वपूर्ण विकल्प बनेका छन्। इनर मंगोलिया युनिभर्सिटी अफ साइन्स एण्ड टेक्नोलोजीका प्राध्यापक बाओ जिन्सियाओले पत्रकारहरूलाई भने कि एक महत्त्वपूर्ण अजैविक गैर-धातु सामग्रीको रूपमा, नयाँ सिरेमिक सामग्रीहरू स्मार्ट फोन ब्याकबोर्ड सामग्रीहरूको लागि उत्तम विकल्प बनेको छ। ५G युगमा, मोबाइल फोन ब्याकबोर्डलाई तुरुन्तै स्तरोन्नति गर्न आवश्यक छ। इनर मंगोलिया जिंगताओ जिरकोनियम उद्योग कम्पनी लिमिटेड (यसपछि जिंगताओ जिरकोनियम उद्योग भनेर चिनिन्छ) का महाप्रबन्धक वाङ सिकाईले रिपोर्टरलाई भने कि विश्व प्रसिद्ध अनुसन्धान संस्था काउन्टरपोइन्टले जारी गरेको तथ्याङ्क अनुसार, २०२० मा विश्वव्यापी स्मार्टफोन ढुवानी १.३३१ बिलियन युनिट पुग्नेछ। मोबाइल फोन ब्याकबोर्डहरूमा प्रयोग हुने जिरकोनिया सिरेमिकको बढ्दो मागसँगै, यसको अनुसन्धान र विकास र तयारी प्रविधिले पनि धेरै ध्यान आकर्षित गरेको छ। अत्यन्त उच्च प्राविधिक सामग्री भएको नयाँ सिरेमिक सामग्रीको रूपमा, जिरकोनिया सिरेमिक सामग्री कठोर काम गर्ने वातावरणको लागि सक्षम हुन सक्छ जुन धातु सामग्री, पोलिमर सामग्री र धेरैजसो अन्य सिरेमिक सामग्रीहरूको लागि सक्षम छैन। संरचनात्मक भागहरूको रूपमा, जिरकोनिया सिरेमिक उत्पादनहरू ऊर्जा, एयरोस्पेस, मेसिनरी, अटोमोबाइल, चिकित्सा उपचार, आदि जस्ता धेरै उद्योगहरूमा प्रयोग गरिएको छ, र विश्वव्यापी वार्षिक खपत 80,000 टन भन्दा बढी छ। 5G युगको आगमनसँगै, सिरेमिक उपकरणहरूले मोबाइल फोन ब्याकबोर्डहरू बनाउनमा बढी प्राविधिक फाइदाहरू देखाएका छन्, र जिरकोनिया सिरेमिकको विकासको फराकिलो सम्भावना छ। "जिरकोनिया सिरेमिकको प्रदर्शन प्रत्यक्ष रूपमा पाउडरको प्रदर्शनमा निर्भर गर्दछ, त्यसैले उच्च-प्रदर्शन पाउडरहरूको नियन्त्रणयोग्य तयारी प्रविधि विकास गर्दै, यो जिरकोनिया सिरेमिकको तयारी र उच्च-प्रदर्शन जिरकोनिया सिरेमिक उपकरणहरूको विकासमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण लिङ्क बनेको छ।" वाङ सिकाईले स्पष्ट रूपमा भने। हरियो उच्च-ऊर्जा बल मिलिङ विधि विज्ञहरू द्वारा अत्यधिक खोजी गरिन्छ। जिरकोनिया न्यानो-पाउडरको घरेलु उत्पादनले प्रायः भिजेको रासायनिक प्रक्रिया अपनाउँछ, र दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडलाई जिरकोनिया न्यानो-पाउडर उत्पादन गर्न स्थिरीकरणकर्ताको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यस प्रक्रियामा ठूलो उत्पादन क्षमता र उत्पादनहरूको रासायनिक घटकहरूको राम्रो एकरूपताको विशेषताहरू छन्, तर बेफाइदा यो हो कि उत्पादन प्रक्रियामा ठूलो मात्रामा फोहोर उत्पादन हुनेछ, विशेष गरी कम सांद्रताको ठूलो मात्रामा क्षारीय फोहोर पानी जुन प्रशोधन गर्न गाह्रो छ, र यदि राम्रोसँग ह्यान्डल गरिएन भने, यसले गम्भीर प्रदूषण र पारिस्थितिक वातावरणमा क्षति पुर्‍याउनेछ। “सर्वेक्षण अनुसार, एक टन यट्रिया-स्थिर जिरकोनिया सिरेमिक पाउडर उत्पादन गर्न लगभग ५० टन पानी लाग्छ, जसले ठूलो मात्रामा फोहोर पानी उत्पादन गर्नेछ, र फोहोर पानीको पुन: प्राप्ति र प्रशोधनले उत्पादन लागतमा ठूलो वृद्धि गर्नेछ।” वाङ सिकाईले भने। चीनको वातावरण संरक्षण कानूनमा सुधारसँगै, भिजेको रासायनिक विधिद्वारा जिरकोनिया न्यानो-पाउडर तयार गर्ने उद्यमहरूले अभूतपूर्व कठिनाइहरूको सामना गरिरहेका छन्।त्यसकारण, जिरकोनिया न्यानो-पाउडरको हरियो र कम लागतको तयारी प्रविधि विकास गर्न तत्काल आवश्यकता छ। "यस पृष्ठभूमिमा, यो सफा र कम ऊर्जा खपत उत्पादन प्रक्रियाद्वारा जिरकोनिया न्यानो-पाउडर तयार गर्ने अनुसन्धान केन्द्र बनेको छ, जसमध्ये उच्च-ऊर्जा बल मिलिङ विधि वैज्ञानिक र प्राविधिक सर्कलहरूले सबैभन्दा बढी खोजेको छ।" "बाओ जिनको उपन्यास। उच्च-ऊर्जा बल मिलिङले रासायनिक प्रतिक्रियाहरू प्रेरित गर्न वा सामग्रीहरूको संरचना र गुणहरूमा परिवर्तनहरू प्रेरित गर्न, ताकि नयाँ सामग्रीहरू तयार गर्न सकिन्छ, यान्त्रिक ऊर्जाको प्रयोगलाई जनाउँछ। नयाँ प्रविधिको रूपमा, यसले स्पष्ट रूपमा प्रतिक्रिया सक्रियण ऊर्जा घटाउन, अन्नको आकार परिष्कृत गर्न, पाउडर कणहरूको वितरण एकरूपतामा धेरै सुधार गर्न, सब्सट्रेटहरू बीचको इन्टरफेस संयोजन बढाउन, ठोस आयनहरूको प्रसारलाई बढावा दिन र कम-तापमान रासायनिक प्रतिक्रियाहरूलाई प्रेरित गर्न सक्छ, जसले गर्दा सामग्रीहरूको कम्प्याक्टनेस र फैलावटमा सुधार हुन्छ। यो राम्रो औद्योगिक अनुप्रयोग सम्भावनाहरू भएको ऊर्जा बचत र कुशल सामग्री तयारी प्रविधि हो। अद्वितीय रंग संयन्त्रले रंगीन सिरेमिकहरू सिर्जना गर्दछ। अन्तर्राष्ट्रिय बजारमा, जिरकोनिया न्यानो-पाउडर सामग्रीहरू औद्योगिक विकासको चरणमा प्रवेश गरेका छन्। वाङ सिकाईले पत्रकारहरूलाई भने: “संयुक्त राज्य अमेरिका, पश्चिमी युरोप र जापान जस्ता विकसित देशहरू र क्षेत्रहरूमा, जिरकोनिया न्यानो-पाउडरको उत्पादन स्केल ठूलो छ र उत्पादन विशिष्टताहरू अपेक्षाकृत पूर्ण छन्। विशेष गरी अमेरिकी र जापानी बहुराष्ट्रिय कम्पनीहरू, जिरकोनिया सिरेमिकको पेटेन्टमा यसको स्पष्ट प्रतिस्पर्धात्मक फाइदाहरू छन्। वाङ सिकाईका अनुसार, हाल, चीनको नयाँ सिरेमिक उत्पादन उद्योग द्रुत विकासको चरणमा छ, र सिरेमिक पाउडरको माग वर्षौं बढ्दै गइरहेको छ, त्यसैले नयाँ न्यानोमिटर जिरकोनियाको उत्पादन प्रक्रिया विकास गर्न झन्झटिलो छ। पछिल्ला दुई वर्षमा, केही घरेलु अनुसन्धान संस्थानहरू र उद्यमहरूले पनि स्वतन्त्र रूपमा जिरकोनिया न्यानो-पाउडरको अनुसन्धान र उत्पादन गर्न थालेका छन्, तर धेरैजसो अनुसन्धान र विकास अझै पनि प्रयोगशालामा सानो-स्तरीय परीक्षण उत्पादनको चरणमा छ, सानो उत्पादन र एकल विविधताका साथ। सिरेमिक जिरकोनिया उद्योगद्वारा कार्यान्वयन गरिएको "रङ दुर्लभ अर्थ जिरकोनिया नानोपाउडर" को परियोजनामा, जिरकोनिया न्यानोपाउडर उच्च-ऊर्जा बल मिलिङ ठोस-अवस्था प्रतिक्रिया विधिद्वारा तयार गरिएको थियो।" कणहरूलाई पीस्न र परिष्कृत गर्न पानीलाई पीस्ने माध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, ताकि गैर-एकत्रित अन्न पाउडरको साथ १०० न्यानोमिटरको आकार प्राप्त गर्न सकिन्छ, जसमा कुनै प्रदूषण छैन, कम लागत र राम्रो ब्याच स्थिरता छ।" बाओ जिनले भने। तयारी प्रविधिले ५G मोबाइल फोन सिरेमिक ब्याकबोर्ड, उड्डयन टर्बाइन इन्जिनका लागि थर्मल ब्यारियर कोटिंग सामग्री, सिरेमिक बल, सिरेमिक चक्कु र अन्य उत्पादनहरूको पाउडर आवश्यकताहरू मात्र पूरा गर्न सक्दैन, तर सेरियम अक्साइड कम्पोजिट पाउडर तयारी जस्ता थप सिरेमिक पाउडरहरूको तयारीमा पनि लोकप्रिय र लागू गर्न सकिन्छ। स्व-विकसित रंग संयन्त्र अनुसार, सिरेमिक जिरकोनियम उद्योगको प्राविधिक टोलीले प्रक्रिया अनुकूलन मार्फत अतिरिक्त धातु आयनहरू परिचय नगरी रंगको लागि ठोस-चरण संश्लेषण र कम्पोजिट विधि अपनायो। यस विधिद्वारा तयार पारिएको जिरकोनिया सिरेमिकमा उच्च रंग संतृप्ति र राम्रो भिजेको क्षमता मात्र छैन, तर जिरकोनिया सिरेमिकको मूल मेकानिकल गुणहरूलाई पनि असर गर्दैन। "नयाँ प्रविधिको आधारमा उत्पादित रंग दुर्लभ पृथ्वी जिरकोनिया पाउडरको मूल कण आकार न्यानोमिटर हो, जसमा एकरूप कण आकार, उच्च सिन्टरिङ गतिविधि, कम सिन्टरिङ तापक्रम र यस्तै अन्य विशेषताहरू छन्। परम्परागत उत्पादन प्रक्रियाको तुलनामा, व्यापक ऊर्जा खपत उल्लेखनीय रूपमा कम भएको छ। उत्पादन दक्षता र सिरेमिक प्रशोधन उपज धेरै सुधारिएको छ। "यस विधिद्वारा तयार पारिएका उन्नत सिरेमिक उपकरणहरूमा उच्च शक्ति, उच्च कठोरता र उच्च कठोरता जस्ता उत्कृष्ट गुणहरू छन्।" वाङ सिकाइले भने।