지르코니아 나노분말: 5G 휴대폰의 '뒷면'을 위한 신소재

출처: 과학기술일보: 전통적인 지르코니아 분말 생산 ​​공정에서는 대량의 폐기물이 발생하며, 특히 처리가 어려운 저농도 알칼리성 폐수가 다량 발생하여 심각한 환경 오염을 초래합니다.고에너지 볼밀링은 에너지를 절약하고 효율적인 재료 준비 기술로 지르코니아 세라믹의 치밀성과 분산성을 향상시킬 수 있으며 산업 응용 전망이 좋습니다. 5G 기술의 출현으로 스마트폰은 조용히 자체 '장비'를 바꾸고 있습니다. ".5G 통신은 3기가헤르츠(Ghz) ​​이상의 스펙트럼을 사용하며, 밀리미터파 파장은 매우 짧습니다.5G 휴대폰이 금속 백플레인을 사용하는 경우 신호를 심각하게 방해하거나 차폐할 수 있습니다.따라서 무신호 차폐, 높은 경도, 강한 인지력, 금속 소재에 가까운 우수한 열 성능 등의 특성을 지닌 세라믹 소재는 점차 5G 시대를 맞이하는 휴대폰 업체들에게 중요한 선택이 되고 있다.내몽고 과학기술대학교 Bao Jinxiao 교수는 기자들에게 중요한 무기 비금속 재료로서 새로운 세라믹 재료가 스마트폰 백보드 재료를 위한 최선의 선택이 되었다고 말했습니다. 5G 시대에는 휴대폰 백보드를 업그레이드해야 합니다. 긴급하게.내몽고 징타오 지르코늄 산업 유한회사(이하 징타오 지르코늄 산업)의 왕스카이 총책임자는 기자에게 세계적으로 유명한 연구 기관인 카운터포인트가 공개한 데이터에 따르면 전 세계 스마트폰 출하량이 2020년에는 13억 3,100만 개에 달합니다. 휴대폰 후면판에 사용되는 지르코니아 세라믹에 대한 수요가 증가함에 따라 R&D 및 제조 기술도 많은 주목을 받고 있습니다. 기술적 함량이 매우 높은 새로운 세라믹 소재로서 지르코니아 세라믹 소재는 금속 재료, 폴리머 재료 및 대부분의 기타 세라믹 재료로는 적합하지 않은 가혹한 작업 환경.지르코니아 세라믹 제품은 구조용 부품으로 에너지, 항공우주, 기계, 자동차, 의료 등 다양한 산업에 적용되어 왔으며 전 세계 연간 소비량은 8만 톤이 넘습니다. 5G 시대의 도래와 함께 세라믹 소자는 휴대폰 백보드 제작에서 더 큰 기술적 이점을 보여주었고 지르코니아 세라믹은 더 넓은 개발 전망을 가지고 있습니다.“지르코니아 세라믹의 성능은 분말의 성능에 직접적으로 좌우되므로 제어 가능한 고성능 분말의 준비 기술을 개발하는 것은 지르코니아 세라믹의 준비와 고성능 지르코니아 세라믹 장치 개발에 있어 가장 중요한 연결 고리가 되었습니다.“왕쓰카이는 솔직하게 말했습니다.친환경 고에너지 볼밀링 방식은 전문가들의 큰 호응을 얻고 있습니다.국내 지르코니아 나노분말 생산은 대부분 습식화학공정을 채택하고 있으며, 희토류 산화물을 안정제로 사용하여 지르코니아 나노분말을 생산하고 있다. 이 공정은 생산능력이 크고 제품의 화학성분이 균일하다는 특징이 있으나 단점은 생산 과정에서 다량의 폐기물이 발생하며, 특히 처리가 어려운 저농도 알칼리성 폐수가 다량 발생하며, 적절하게 처리하지 않으면 심각한 오염과 생태 환경에 피해를 줄 수 있습니다.“조사에 따르면 이트리아 안정화 지르코니아 세라믹 분말 1톤을 생산하려면 약 50톤의 물이 필요하며, 이로 인해 대량의 폐수가 발생하고 폐수의 회수 및 처리로 인해 생산 비용이 크게 증가합니다.“왕쓰카이가 말했다.중국의 환경보호법이 개선됨에 따라 습식 화학적 방법으로 지르코니아 나노분말을 제조하는 기업은 전례 없는 어려움에 직면해 있다. 따라서 친환경적이고 저렴한 지르코니아 나노분말 제조기술을 개발하는 것이 시급하다.“이러한 배경에서 더 깨끗하고 에너지 소비가 적은 생산 공정으로 지르코니아 나노 분말을 제조하는 것이 연구 핫스팟이 되었으며, 그 중 고에너지 볼 밀링 방법이 과학 기술계에서 가장 많이 찾는 방법입니다.“바오진의 소설.고에너지 볼밀링이란 기계적 에너지를 이용하여 화학반응을 일으키거나 물질의 구조와 성질의 변화를 유도하여 새로운 물질을 만드는 것을 말한다.새로운 기술로서, 반응 활성화 에너지를 분명히 줄이고, 입자 크기를 미세화하며, 분말 입자의 분포 균일성을 크게 향상시키고, 기판 간의 계면 결합을 향상시키고, 고체 이온의 확산을 촉진하고 저온 화학 반응을 유도할 수 있습니다. 재료의 소형화 및 분산성을 향상시킵니다.산업 응용 전망이 좋은 에너지 절약형 효율적인 재료 준비 기술입니다. 독특한 착색 메커니즘으로 다채로운 세라믹이 만들어집니다.국제 시장에서 지르코니아 나노분말재료는 산업발전 단계에 진입했다.Wang Sikai는 기자들에게 다음과 같이 말했습니다. “미국, 서유럽, 일본과 같은 선진국 및 지역에서는 지르코니아 나노 분말의 생산 규모가 크고 제품 사양이 비교적 완벽합니다.특히 미국과 일본의 다국적 기업은 지르코니아 세라믹 특허에서 분명한 경쟁 우위를 가지고 있습니다.Wang Sikai에 따르면 현재 중국의 새로운 세라믹 제조 산업은 급속한 발전 단계에 있으며 세라믹 분말에 대한 수요가 해마다 증가하고 있기 때문에 새로운 나노미터 지르코니아 생산 공정을 개발하는 것이 점점 더 시급해지고 있습니다.지난 2년 동안 일부 국내 연구 기관 및 기업에서도 지르코니아 나노 분말을 독립적으로 연구 및 생산하기 시작했지만 대부분의 연구 개발은 여전히 ​​실험실에서 소규모 시험 생산 단계에 있으며 생산량도 적습니다. 그리고 단일 품종.세라믹 지르코니아 산업에서 시행한 “색 희토류 지르코니아 나노분말” 프로젝트에서 지르코니아 나노분말은 고에너지 볼밀링 고체 반응 방법으로 제조되었습니다. 물을 분쇄 매체로 사용하여 입자를 분쇄하고 정제하므로 -공해가 없고 가격이 저렴하며 배치 안정성이 좋은 100나노미터 크기의 응집된 곡물분말을 얻을 수 있습니다.”바오신이 말했다.준비 기술은 5G 휴대폰 세라믹 백보드, 항공 터빈 엔진용 열차폐 코팅 재료, 세라믹 볼, 세라믹 칼 및 기타 제품의 분말 요구 사항을 충족할 수 있을 뿐만 아니라 더 많은 세라믹 분말 제조에 대중화 및 적용할 수 있습니다. 산화세륨 복합 분말 제조로서.세라믹 지르코늄 산업 기술팀은 자체 개발한 착색 메커니즘에 따라 공정 최적화를 통해 별도의 금속 이온 도입 없이 고상 합성 및 복합 착색 방법을 채택했다. 이 방법으로 제조된 지르코니아 세라믹은 채도가 높을 뿐만 아니라, 우수한 색상을 갖는다. 습윤성은 있지만 지르코니아 세라믹의 원래 기계적 특성에는 영향을 미치지 않습니다.“신기술로 생산된 컬러 희토류 지르코니아 분말의 원래 입자 크기는 나노미터로 입자 크기가 균일하고 소결 활성이 높으며 소결 온도가 낮은 등의 특성을 가지고 있습니다.전통적인 생산 공정에 비해 종합적인 에너지 소비가 크게 감소합니다. 생산 효율성과 세라믹 가공 수율이 크게 향상됩니다.이 방법으로 제조된 첨단 세라믹 소자는 고강도, 고인성, 고경도 등 우수한 특성을 갖는다.“왕쓰카이가 말했다.