Der traditionelle Herstellungsprozess von Zirkonoxidpulver erzeugt viel Abfall, insbesondere die große Menge an alkalischen Abwässern mit geringer Konzentration, die schwer zu behandeln sind und schwere Umweltbelastungen verursachen. Das Hochenergie-Kugelmahlverfahren ist eine energiesparende und effiziente Materialaufbereitungstechnologie, die die Dichte und Dispergierung von Zirkonoxidkeramiken verbessern kann und eine gute industrielle Anwendungsperspektive hat.
Mit dem Aufkommen der 5G-Technologie ersetzen auch Smartphones leise ihre "Ausrüstung".
Die 5G-Kommunikation verwendet ein Frequenzspektrum über 3 Gigahertz (Ghz) und die Millimeterwellen-Wellenlänge ist sehr kurz. Wenn ein 5G-Mobiltelefon eine Metall-Backplane verwendet, wird das 5G-Signal ernsthaft gestört oder 5G-Signal abgeschirmt. Daher sind Keramikmaterialien mit den Eigenschaften keine 5G Signal abschirmung, hoher Härte, starkem Aussehen und Haptik und nahe der hervorragenden thermischen Leistung von Metallmaterialien nach und nach zu einer wichtigen Wahl für Mobilfunkunternehmen geworden, um in die 5G-Ära einzutreten. Bao Jinxiao, Professor an der Universität für Wissenschaft und Technologie der Inneren Mongolei, sagte gegenüber Reportern, dass neue Keramikmaterialien als wichtiges anorganisches nichtmetallisches Material die beste Wahl für Smartphone-Backplane-Materialien geworden seien.
Die Handy-Backplane der 5G-Ära muss dringend aufgerüstet werden
Wang Sikai, General Manager der Inneren Mongolei Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. (im Folgenden als Jingtao Zirconium Industry bezeichnet), sagte gegenüber Reportern, dass laut den von Counterpoint, einer weltbekannten Forschungseinrichtung, veröffentlichten Daten die weltweiten Smartphone-Lieferungen 1.331 betragen werden Milliarden Einheiten im Jahr 2020. Die Nachfrage ist gestiegen, und auch die F&E- und Aufbereitungstechnologie hat begonnen, Aufmerksamkeit zu erregen.
Als neuartiger keramischer Werkstoff mit extrem hohem technischen Gehalt kann Zirkonoxid-Keramik für die raue Arbeitsumgebung qualifiziert werden, in der Metallwerkstoffe, Polymerwerkstoffe und die meisten anderen keramischen Werkstoffe schwer zu handhaben sind. Als Strukturteile werden Zirkonoxid-Keramikprodukte in vielen Branchen wie Energie, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Automobil und medizinische Behandlung verwendet, und der weltweite Jahresverbrauch beträgt mehr als 80.000 Tonnen.
Mit dem Aufkommen des 5G-Zeitalters hat die Herstellung von Handy-Backplanes mit keramischen Geräten größere technische Vorteile gezeigt, und Zirkonoxidkeramiken haben daher eine breitere Entwicklungsperspektive. "Die Leistung von Zirkonoxidkeramik hängt direkt von den Eigenschaften des Pulvers ab. Daher ist die Entwicklung einer Hochleistungspulver-kontrollierbaren Aufbereitungstechnologie zum kritischsten Glied bei der Aufbereitung von Zirkonoxidkeramik und der Entwicklung von Hochleistungs-Zirkonoxidkeramikgeräten geworden. ", sagte Wang Sikai offen.
Grünes und umweltfreundliches Hochenergie-Kugelmahlverfahren ist gefragt
Die heimische Herstellung von Zirkonoxid-Nanopulvern erfolgt nach Ansicht von Experten meist nasschemisch, wobei Seltenerdoxide als Stabilisatoren zur Herstellung von Zirkonoxid-Nanopulvern verwendet werden. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine große Produktionskapazität und eine gute Gleichmäßigkeit der chemischen Zusammensetzung aus, hat jedoch den Nachteil, dass bei der Produktion eine große Menge an Abfall entsteht, insbesondere die große Menge an schwach konzentriertem alkalischem Abwasser, das schwer zu behandeln ist , es wird die ökologische Umwelt beeinträchtigen und schwere Verschmutzung und Zerstörung verursachen.
"Laut der Untersuchung werden etwa 50 Tonnen Wasser benötigt, um eine Tonne Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid-Keramikpulver herzustellen, das viel Abwasser produziert, und die Rückgewinnung und Behandlung von Abwasser erhöht die Produktionskosten erheblich." Wang sagte Sikai.
Mit der Verbesserung des Umweltschutzgesetzes meines Landes stehen Unternehmen, die nasschemische Verfahren zur Herstellung von Zirkonoxid-Nanopulvern verwenden, vor beispiellosen Schwierigkeiten. Daher muss die Industrie dringend eine grüne, umweltfreundliche und kostengünstige Aufbereitungstechnologie für Zirkonoxid-Nanopulver entwickeln.
"Vor diesem Hintergrund hat sich die Herstellung von Zirkonoxid-Nanopulvern unter Verwendung saubererer und energiearmer Produktionsverfahren zu einem Forschungsschwerpunkt entwickelt, unter denen das Hochenergie-Kugelmahlverfahren in wissenschaftlichen und technologischen Kreisen am gefragtesten ist", sagte Bao Jinxiao.
Hochenergetisches Kugelmahlen bezieht sich auf die Verwendung von mechanischer Energie, um chemische Reaktionen zu induzieren oder um Veränderungen in der Struktur und Eigenschaften von Materialien herbeizuführen, um neue Materialien herzustellen. Als neue Technologie kann sie die Aktivierungsenergie der Reaktion erheblich reduzieren, die Kristallkörner verfeinern, die Gleichmäßigkeit der Pulverpartikelverteilung erheblich verbessern und die Bindung zwischen den Matrixgrenzflächen verbessern, die Festionendiffusion fördern, chemische Reaktionen bei niedriger Temperatur induzieren, und verbessern die Kompaktheit des Materials Es handelt sich um eine energiesparende und hocheffiziente Materialaufbereitungstechnologie mit Eigenschaften wie Dispergiergrad und Dispergiergrad, die gute industrielle Anwendungsaussichten hat.
Einzigartiger Farbmechanismus erzeugt bunte Keramik
Auf dem internationalen Markt haben Zirkonoxid-Nanopulvermaterialien das Stadium der industriellen Entwicklung erreicht. Wang Sikai sagte gegenüber Reportern: "In entwickelten Ländern und Regionen wie den Vereinigten Staaten, Westeuropa und Japan ist der Produktionsumfang von Zirkonoxid-Nanopulvern groß und die Produktspezifikationen relativ vollständig. Insbesondere multinationale Unternehmen in den Vereinigten Staaten und Japan haben offensichtliche Konkurrenz." in den Patenten für Zirkonoxidkeramik. Vorteil."
Laut Wang Sikai befindet sich die neue Keramikindustrie meines Landes derzeit in einer rasanten Entwicklung, und die Nachfrage nach Keramikpulver steigt von Jahr zu Jahr. Die Entwicklung neuer nanoskaliger Zirkonoxid-Produktionsverfahren wird immer dringender. . In den letzten zwei Jahren haben auch einige inländische wissenschaftliche Forschungsinstitute und Unternehmen damit begonnen, Zirkonoxid-Nanopulver unabhängig zu entwickeln und herzustellen, aber der Großteil der Forschung und Entwicklung befindet sich noch in der Phase der kleinmaßstäblichen Versuchsproduktion im Labor, mit kleinen Erträge und Einzelsorten.
Das von Jingtao Zirconium Industry durchgeführte Projekt "Color Rare Earth Zirconia Nanopowder" verwendet hochenergetische Kugelmahlung und Festphasenreaktion zur Herstellung von Zirkonoxid-Nanopulver. "Durch die Verwendung von Wasser als Mahlmedium zum Pulverisieren und Verfeinern der Partikel kann ein agglomerationsfreies Kristallpulver mit einer Größe von 100 Nanometern, ohne Umweltverschmutzung, niedrige Kosten und eine gute Chargenstabilität erhalten werden", sagte Bao Jinxiao. Diese Aufbereitungstechnologie kann nicht nur die Anforderungen von 5G-Mobiltelefon-Keramik-Backplanes, Wärmedämmbeschichtungsmaterialien für Flugzeugturbinentriebwerke, Keramikkugeln, Keramikmessern und anderen Produkten erfüllen, die für den Pulverbedarf erforderlich sind, sondern kann auch mehr Keramikpulver in Ceroxid-Verbundpulvern herstellen. Es kann in der Körpervorbereitung gefördert und angewendet werden.
Gemäß dem selbstentwickelten Färbemechanismus verwendet das technische Team von Jingtao Zirconium Industry Co., Ltd. Festphasensynthese- und Verbundmethoden zum Färben durch Prozessoptimierung, ohne unnötige Metallionen einzuführen. Die nach diesem Verfahren hergestellte Zirkonoxidkeramik weist nicht nur eine hohe Farbsättigung und gute Benetzbarkeit auf, sondern beeinträchtigt auch nicht die ursprünglichen mechanischen Eigenschaften der Zirkonoxidkeramik.
"Die ursprüngliche Partikelgröße des auf der Grundlage der neuen Technologie hergestellten farbigen Seltenerd-Zirkonoxid-Pulvers ist nanoskalig, mit den Eigenschaften einer einheitlichen Partikelgröße, hoher Sinteraktivität und niedriger Sintertemperatur. Im Vergleich zum traditionellen Produktionsprozess ist die umfassende Energie Der Verbrauch wird erheblich reduziert, und die Produktionseffizienz und die Keramikverarbeitung sind gut. Die Geschwindigkeit wurde erheblich verbessert. Die damit hergestellten fortschrittlichen Keramikgeräte haben hervorragende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und hohe Härte", sagte Wang Sikai.