झिरकोनिया नॅनोपावडर: ५जी मोबाईल फोनच्या "मागे" एक नवीन साहित्य

स्रोत: विज्ञान आणि तंत्रज्ञान दैनिक: झिरकोनिया पावडरच्या पारंपारिक उत्पादन प्रक्रियेमुळे मोठ्या प्रमाणात कचरा निर्माण होतो, विशेषतः कमी-सांद्रता असलेल्या अल्कधर्मी सांडपाण्याचा मोठ्या प्रमाणात वापर ज्यावर प्रक्रिया करणे कठीण आहे, ज्यामुळे गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण होते. उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग ही ऊर्जा-बचत करणारी आणि कार्यक्षम सामग्री तयार करण्याची तंत्रज्ञान आहे, जी झिरकोनिया सिरेमिकची कॉम्पॅक्टनेस आणि विखुरण्याची क्षमता सुधारू शकते आणि औद्योगिक अनुप्रयोगाची चांगली शक्यता आहे. 5G तंत्रज्ञानाच्या आगमनाने, स्मार्ट फोन शांतपणे त्यांची स्वतःची "उपकरणे" बदलत आहेत. 5G कम्युनिकेशन 3 गिगाहर्ट्झ (Ghz) ​​वरील स्पेक्ट्रम वापरते आणि त्याची मिलिमीटर वेव्ह तरंगलांबी खूप कमी आहे. जर 5G मोबाइल फोन मेटल बॅकप्लेन वापरत असेल तर ते सिग्नलमध्ये गंभीरपणे व्यत्यय आणेल किंवा त्याचे संरक्षण करेल. म्हणून, सिग्नल शील्डिंग नसणे, उच्च कडकपणा, मजबूत धारणा आणि मेटल मटेरियलच्या जवळ उत्कृष्ट थर्मल परफॉर्मन्स या वैशिष्ट्यांसह सिरेमिक मटेरियल हळूहळू 5G युगात प्रवेश करण्यासाठी मोबाइल फोन कंपन्यांसाठी एक महत्त्वाचा पर्याय बनले आहेत. इनर मंगोलिया युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजीचे प्राध्यापक बाओ जिन्क्सियाओ यांनी पत्रकारांना सांगितले की, एक महत्त्वाचा अजैविक नॉन-मेटॅलिक मटेरियल म्हणून, स्मार्ट फोन बॅकबोर्ड मटेरियलसाठी नवीन सिरेमिक मटेरियल हा सर्वोत्तम पर्याय बनला आहे. 5G युगात, मोबाइल फोन बॅकबोर्डला तातडीने अपग्रेड करणे आवश्यक आहे. इनर मंगोलिया जिंगताओ झिरकोनियम इंडस्ट्री कंपनी लिमिटेड (यापुढे जिंगताओ झिरकोनियम इंडस्ट्री म्हणून संदर्भित) चे महाव्यवस्थापक वांग सिकाई यांनी पत्रकारांना सांगितले की, जगप्रसिद्ध संशोधन संस्था काउंटरपॉइंटने जारी केलेल्या आकडेवारीनुसार, २०२० मध्ये जागतिक स्मार्टफोन शिपमेंट १.३३१ अब्ज युनिट्सपर्यंत पोहोचेल. मोबाइल फोन बॅकबोर्डमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या झिरकोनिया सिरेमिकच्या वाढत्या मागणीसह, त्याच्या संशोधन आणि विकास आणि तयारी तंत्रज्ञानाने देखील बरेच लक्ष वेधले आहे. अत्यंत उच्च तांत्रिक सामग्रीसह एक नवीन सिरेमिक मटेरियल म्हणून, झिरकोनिया सिरेमिक मटेरियल कठोर कामकाजाच्या वातावरणासाठी सक्षम असू शकते ज्यासाठी धातूचे साहित्य, पॉलिमर मटेरियल आणि बहुतेक इतर सिरेमिक मटेरियल सक्षम नाहीत. स्ट्रक्चरल पार्ट्स म्हणून, झिरकोनिया सिरेमिक उत्पादने ऊर्जा, एरोस्पेस, यंत्रसामग्री, ऑटोमोबाईल, वैद्यकीय उपचार इत्यादी अनेक उद्योगांमध्ये वापरली जातात आणि जागतिक वार्षिक वापर 80,000 टनांपेक्षा जास्त आहे. 5G युगाच्या आगमनाने, मोबाइल फोन बॅकबोर्ड बनवण्यात सिरेमिक उपकरणांनी अधिक तांत्रिक फायदे दर्शविले आहेत आणि झिरकोनिया सिरेमिकमध्ये विकासाची व्यापक शक्यता आहे. “झिरकोनिया सिरेमिकची कार्यक्षमता थेट पावडरच्या कामगिरीवर अवलंबून असते, म्हणून उच्च-कार्यक्षमता पावडरची नियंत्रणीय तयारी तंत्रज्ञान विकसित करणे, झिरकोनिया सिरेमिक तयार करण्यात आणि उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या झिरकोनिया सिरेमिक उपकरणांच्या विकासात हा सर्वात महत्त्वाचा दुवा बनला आहे.” वांग सिकाई स्पष्टपणे म्हणाले. ग्रीन हाय-एनर्जी बॉल मिलिंग पद्धत तज्ञांकडून खूप मागणी केली जाते. झिरकोनिया नॅनो-पावडरचे देशांतर्गत उत्पादन बहुतेक वेळा ओल्या रासायनिक प्रक्रियेचा अवलंब करते आणि झिरकोनिया नॅनो-पावडर तयार करण्यासाठी दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडचा वापर स्थिरीकरण म्हणून केला जातो. या प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात उत्पादन क्षमता आणि उत्पादनांच्या रासायनिक घटकांची चांगली एकरूपता ही वैशिष्ट्ये आहेत, परंतु तोटा असा आहे की उत्पादन प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात कचरा तयार होईल, विशेषतः कमी सांद्रतेचे अल्कधर्मी सांडपाणी जे प्रक्रिया करणे कठीण आहे आणि जर योग्यरित्या हाताळले नाही तर ते गंभीर प्रदूषण आणि पर्यावरणीय पर्यावरणाचे नुकसान करेल. “सर्वेक्षणानुसार, एक टन यट्रिया-स्थिर झिरकोनिया सिरेमिक पावडर तयार करण्यासाठी सुमारे 50 टन पाणी लागते, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात सांडपाणी तयार होईल आणि सांडपाण्याची पुनर्प्राप्ती आणि प्रक्रिया उत्पादन खर्चात मोठ्या प्रमाणात वाढ करेल.” वांग सिकाई म्हणाले. चीनच्या पर्यावरण संरक्षण कायद्यात सुधारणा झाल्यामुळे, ओल्या रासायनिक पद्धतीने झिरकोनिया नॅनो-पावडर तयार करणाऱ्या उद्योगांना अभूतपूर्व अडचणी येत आहेत. म्हणून, झिरकोनिया नॅनो-पावडरची हिरवी आणि कमी किमतीची तयारी तंत्रज्ञान विकसित करण्याची तातडीची आवश्यकता आहे. “या पार्श्वभूमीवर, स्वच्छ आणि कमी ऊर्जा वापराच्या उत्पादन प्रक्रियेद्वारे झिरकोनिया नॅनो-पावडर तयार करणे हे संशोधनाचे केंद्र बनले आहे, ज्यामध्ये वैज्ञानिक आणि तांत्रिक वर्तुळात उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग पद्धत सर्वात जास्त मागणी आहे. “बाओ जिन यांची कादंबरी. उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग म्हणजे रासायनिक अभिक्रिया घडवून आणण्यासाठी किंवा सामग्रीच्या संरचनेत आणि गुणधर्मांमध्ये बदल घडवून आणण्यासाठी यांत्रिक उर्जेचा वापर करणे, जेणेकरून नवीन सामग्री तयार करता येईल. एक नवीन तंत्रज्ञान म्हणून, ते स्पष्टपणे प्रतिक्रिया सक्रियकरण ऊर्जा कमी करू शकते, धान्य आकार सुधारू शकते, पावडर कणांचे वितरण एकरूपता मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकते, सब्सट्रेट्समधील इंटरफेस संयोजन वाढवू शकते, घन आयनांचे प्रसार वाढवू शकते आणि कमी-तापमानाच्या रासायनिक अभिक्रियांना प्रेरित करू शकते, अशा प्रकारे सामग्रीची कॉम्पॅक्टनेस आणि विखुरणे सुधारते. हे चांगल्या औद्योगिक अनुप्रयोगाच्या शक्यतांसह ऊर्जा-बचत करणारे आणि कार्यक्षम सामग्री तयार करण्याचे तंत्रज्ञान आहे. अद्वितीय रंगीत यंत्रणा रंगीत सिरेमिक तयार करते. आंतरराष्ट्रीय बाजारात, झिरकोनिया नॅनो-पावडर साहित्य औद्योगिक विकासाच्या टप्प्यात प्रवेश केला आहे. वांग सिकाई यांनी पत्रकारांना सांगितले: “अमेरिका, पश्चिम युरोप आणि जपान सारख्या विकसित देशांमध्ये आणि प्रदेशांमध्ये, झिरकोनिया नॅनो-पावडरचे उत्पादन प्रमाण मोठे आहे आणि उत्पादनाची वैशिष्ट्ये तुलनेने पूर्ण आहेत. विशेषतः अमेरिकन आणि जपानी बहुराष्ट्रीय कंपन्यांना, झिरकोनिया सिरेमिक्सच्या पेटंटमध्ये त्याचे स्पष्ट स्पर्धात्मक फायदे आहेत. वांग सिकाई यांच्या मते, सध्या, चीनचा नवीन सिरेमिक उत्पादन उद्योग जलद विकासाच्या टप्प्यात आहे आणि सिरेमिक पावडरची मागणी वर्षानुवर्षे वाढत आहे, म्हणून नवीन नॅनोमीटर झिरकोनियाची उत्पादन प्रक्रिया विकसित करणे अधिकाधिक निकडीचे आहे. गेल्या दोन वर्षांत, काही देशांतर्गत संशोधन संस्था आणि उपक्रमांनी स्वतंत्रपणे झिरकोनिया नॅनो-पावडरचे संशोधन आणि उत्पादन करण्यास सुरुवात केली आहे, परंतु बहुतेक संशोधन आणि विकास अजूनही प्रयोगशाळेत लहान-प्रमाणात चाचणी उत्पादनाच्या टप्प्यात आहे, ज्यामध्ये लहान उत्पादन आणि एकल प्रकार आहे. सिरेमिक झिरकोनिया इंडस्ट्रीद्वारे राबविण्यात येणाऱ्या “कलर रेअर अर्थ झिरकोनिया नॅनोपावडर” या प्रकल्पात, झिरकोनिया नॅनोपावडर उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग सॉलिड-स्टेट रिअॅक्शन पद्धतीने तयार करण्यात आला होता.”कणांना पीसण्यासाठी आणि परिष्कृत करण्यासाठी पाण्याचा वापर ग्राइंडिंग माध्यम म्हणून केला जातो, जेणेकरून एकत्रित नसलेले धान्य पावडर १०० नॅनोमीटर आकाराचे मिळवता येते, ज्यामध्ये कोणतेही प्रदूषण नाही, कमी खर्च येतो आणि चांगली बॅच स्थिरता येते.” बाओ झिन म्हणाले. तयारी तंत्रज्ञान केवळ ५G मोबाइल फोन सिरेमिक बॅकबोर्ड, एव्हिएशन टर्बाइन इंजिनसाठी थर्मल बॅरियर कोटिंग मटेरियल, सिरेमिक बॉल, सिरेमिक चाकू आणि इतर उत्पादनांच्या पावडर आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही, तर सेरियम ऑक्साईड कंपोझिट पावडर तयारीसारख्या अधिक सिरेमिक पावडर तयार करण्यासाठी देखील लोकप्रिय आणि लागू केले जाऊ शकते. स्वयं-विकसित रंगीत यंत्रणेनुसार, सिरेमिक झिरकोनियम उद्योगाच्या तांत्रिक टीमने प्रक्रिया ऑप्टिमायझेशनद्वारे अतिरिक्त धातू आयन सादर न करता रंगविण्यासाठी सॉलिड-फेज संश्लेषण आणि संमिश्र पद्धत स्वीकारली. या पद्धतीने तयार केलेल्या झिरकोनिया सिरेमिक्समध्ये केवळ उच्च रंग संपृक्तता आणि चांगली ओलेपणा नाही तर झिरकोनिया सिरेमिक्सच्या मूळ यांत्रिक गुणधर्मांवर देखील परिणाम होत नाही. “नवीन तंत्रज्ञानावर आधारित उत्पादित रंगीत दुर्मिळ पृथ्वी झिरकोनिया पावडरचा मूळ कण आकार नॅनोमीटर आहे, ज्यामध्ये एकसमान कण आकार, उच्च सिंटरिंग क्रियाकलाप, कमी सिंटरिंग तापमान इत्यादी वैशिष्ट्ये आहेत. पारंपारिक उत्पादन प्रक्रियेच्या तुलनेत, व्यापक ऊर्जेचा वापर लक्षणीयरीत्या कमी होतो. उत्पादन कार्यक्षमता आणि सिरेमिक प्रक्रिया उत्पादनात मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होते. या पद्धतीने तयार केलेल्या प्रगत सिरेमिक उपकरणांमध्ये उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा आणि उच्च कडकपणा असे उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत. "वांग सिकाई म्हणाले.