ज़िरकोनिया नैनोपाउडर: 5G मोबाइल फोन के पीछे एक नई सामग्री

स्रोत: विज्ञान और प्रौद्योगिकी दैनिक: ज़िरकोनिया पाउडर की पारंपरिक उत्पादन प्रक्रिया से बड़ी मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न होगा, विशेष रूप से बड़ी मात्रा में कम सांद्रता वाला क्षारीय अपशिष्ट जल जिसका उपचार करना मुश्किल है, जिससे गंभीर पर्यावरण प्रदूषण होता है। उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग एक ऊर्जा-बचत और कुशल सामग्री तैयारी तकनीक है, जो ज़िरकोनिया सिरेमिक की कॉम्पैक्टनेस और फैलाव में सुधार कर सकती है और इसमें एक अच्छी औद्योगिक अनुप्रयोग संभावना है। 5G तकनीक के आगमन के साथ, स्मार्ट फोन चुपचाप अपने स्वयं के "उपकरण" बदल रहे हैं। 5G संचार 3 गीगाहर्ट्ज़ (Ghz) ​​से ऊपर के स्पेक्ट्रम का उपयोग करता है, और इसकी मिलीमीटर तरंग तरंगदैर्ध्य बहुत कम है। यदि 5G मोबाइल फोन एक धातु बैकप्लेन का उपयोग करता है, तो यह सिग्नल को गंभीर रूप से बाधित या ढाल देगा। इसलिए, धातु सामग्री के करीब कोई सिग्नल परिरक्षण, उच्च कठोरता, मजबूत धारणा और उत्कृष्ट थर्मल प्रदर्शन की विशेषताओं वाली सिरेमिक सामग्री धीरे-धीरे 5G युग में प्रवेश करने के लिए मोबाइल फोन कंपनियों के लिए एक महत्वपूर्ण विकल्प बन गई है। इनर मंगोलिया यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के एक प्रोफेसर बाओ जिनक्सियाओ ने संवाददाताओं को बताया कि एक महत्वपूर्ण अकार्बनिक गैर-धातु सामग्री के रूप में, नए सिरेमिक पदार्थ स्मार्ट फोन बैकबोर्ड सामग्री के लिए सबसे अच्छा विकल्प बन गए हैं। 5 जी युग में, मोबाइल फोन बैकबोर्ड को तत्काल अपग्रेड करने की आवश्यकता है। इनर मंगोलिया जिंगताओ जिरकोनियम इंडस्ट्री कं, लिमिटेड (इसके बाद जिंगताओ जिरकोनियम इंडस्ट्री के रूप में संदर्भित) के महाप्रबंधक वांग सिकाई ने रिपोर्टर को बताया कि विश्व प्रसिद्ध शोध संस्थान काउंटरपॉइंट द्वारा जारी आंकड़ों के अनुसार, वैश्विक स्मार्टफोन शिपमेंट 2020 में 1.331 बिलियन यूनिट तक पहुंच जाएगा। मोबाइल फोन बैकबोर्ड में उपयोग किए जाने वाले जिरकोनिया सिरेमिक की बढ़ती मांग के साथ, इसके आरएंडडी और तैयारी तकनीक ने भी बहुत ध्यान आकर्षित किया है संरचनात्मक भागों के रूप में, ज़िरकोनिया सिरेमिक उत्पादों को ऊर्जा, एयरोस्पेस, मशीनरी, ऑटोमोबाइल, चिकित्सा उपचार आदि जैसे कई उद्योगों में लागू किया गया है, और वैश्विक वार्षिक खपत 80,000 टन से अधिक है। 5 जी युग के आगमन के साथ, सिरेमिक उपकरणों ने मोबाइल फोन बैकबोर्ड बनाने में अधिक तकनीकी लाभ दिखाए हैं, और ज़िरकोनिया सिरेमिक में व्यापक विकास की संभावना है। "ज़िरकोनिया सिरेमिक का प्रदर्शन सीधे पाउडर के प्रदर्शन पर निर्भर करता है, इसलिए उच्च प्रदर्शन वाले पाउडर की नियंत्रणीय तैयारी तकनीक विकसित करना, ज़िरकोनिया सिरेमिक की तैयारी और उच्च प्रदर्शन वाले ज़िरकोनिया सिरेमिक उपकरणों के विकास में सबसे महत्वपूर्ण कड़ी बन गया है।" वांग सिकाई ने स्पष्ट रूप से कहा। ग्रीन हाई-एनर्जी बॉल मिलिंग विधि विशेषज्ञों द्वारा अत्यधिक मांग की जाती है। ज़िरकोनिया नैनो-पाउडर के घरेलू उत्पादन में ज़्यादातर गीली रासायनिक प्रक्रिया अपनाई जाती है, और ज़िरकोनिया नैनो-पाउडर के उत्पादन के लिए स्टेबलाइज़र के रूप में दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में बड़ी उत्पादन क्षमता और उत्पादों के रासायनिक घटकों की अच्छी एकरूपता की विशेषताएँ हैं, लेकिन नुकसान यह है कि उत्पादन प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न होगा, विशेष रूप से कम सांद्रता वाले क्षारीय अपशिष्ट जल की एक बड़ी मात्रा जिसका उपचार करना मुश्किल है, और अगर इसे ठीक से नहीं संभाला जाता है, तो यह गंभीर प्रदूषण और पारिस्थितिकी पर्यावरण को नुकसान पहुँचाएगा। "सर्वेक्षण के अनुसार, एक टन यट्रिया-स्थिरीकृत ज़िरकोनिया सिरेमिक पाउडर का उत्पादन करने में लगभग 50 टन पानी लगता है, जिससे बड़ी मात्रा में अपशिष्ट जल उत्पन्न होगा, और अपशिष्ट जल की वसूली और उपचार से उत्पादन लागत में बहुत वृद्धि होगी।" वांग सिकाई ने कहा। चीन के पर्यावरण संरक्षण कानून में सुधार के साथ, गीले रासायनिक विधि द्वारा जिरकोनिया नैनो-पाउडर तैयार करने वाले उद्यमों को अभूतपूर्व कठिनाइयों का सामना करना पड़ रहा है। इसलिए, जिरकोनिया नैनो-पाउडर की एक हरित और कम लागत वाली तैयारी तकनीक विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है। "इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, क्लीनर और कम ऊर्जा खपत उत्पादन प्रक्रिया द्वारा जिरकोनिया नैनो-पाउडर तैयार करना एक शोध हॉटस्पॉट बन गया है, जिनमें से उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग विधि वैज्ञानिक और तकनीकी हलकों द्वारा सबसे अधिक मांग की जाती है। "बाओ जिन का उपन्यास। उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने या सामग्री की संरचना और गुणों में परिवर्तन को प्रेरित करने के लिए यांत्रिक ऊर्जा के उपयोग को संदर्भित करता है, ताकि नई सामग्री तैयार की जा सके। एक नई तकनीक के रूप में, यह स्पष्ट रूप से प्रतिक्रिया सक्रियण ऊर्जा को कम कर सकता है, अनाज के आकार को परिष्कृत कर सकता है, पाउडर कणों की वितरण एकरूपता में काफी सुधार कर सकता है यह एक ऊर्जा-बचत और कुशल सामग्री तैयारी तकनीक है जिसमें अच्छे औद्योगिक अनुप्रयोग की संभावनाएं हैं। अद्वितीय रंग तंत्र रंगीन सिरेमिक बनाता है। अंतर्राष्ट्रीय बाजार में, ज़िरकोनिया नैनो-पाउडर सामग्री ने औद्योगिक विकास के चरण में प्रवेश किया है। वांग सिकाई ने संवाददाताओं से कहा: "संयुक्त राज्य अमेरिका, पश्चिमी यूरोप और जापान जैसे विकसित देशों और क्षेत्रों में, ज़िरकोनिया नैनो-पाउडर का उत्पादन पैमाना बड़ा है और उत्पाद विनिर्देश अपेक्षाकृत पूर्ण हैं। विशेष रूप से अमेरिकी और जापानी बहुराष्ट्रीय कंपनियों के पास ज़िरकोनिया सिरेमिक के पेटेंट में स्पष्ट प्रतिस्पर्धी लाभ हैं। वांग सिकाई के अनुसार, वर्तमान में, चीन का नया सिरेमिक विनिर्माण उद्योग तेजी से विकास के चरण में है, और सिरेमिक पाउडर की मांग साल दर साल बढ़ रही है, इसलिए नए नैनोमीटर ज़िरकोनिया की उत्पादन प्रक्रिया को विकसित करना अधिक से अधिक जरूरी है। पिछले दो वर्षों में, कुछ घरेलू शोध संस्थानों और उद्यमों ने भी स्वतंत्र रूप से ज़िरकोनिया नैनो-पाउडर पर शोध और उत्पादन करना शुरू कर दिया है, लेकिन अधिकांश शोध और विकास अभी भी प्रयोगशाला में छोटे पैमाने पर परीक्षण उत्पादन के चरण में है, जिसमें छोटे उत्पादन और एकल किस्म है। सिरेमिक ज़िरकोनिया उद्योग द्वारा कार्यान्वित "रंग दुर्लभ पृथ्वी ज़िरकोनिया नैनोपाउडर" की परियोजना में, ज़िरकोनिया नैनोपाउडर को उच्च-ऊर्जा बॉल मिलिंग सॉलिड-स्टेट रिएक्शन विधि द्वारा तैयार किया गया था। पानी का उपयोग किया जाता है कणों को पीसने और परिष्कृत करने के लिए पीसने वाले माध्यम के रूप में, ताकि 100 नैनोमीटर के आकार के साथ गैर-समूहित अनाज पाउडर प्राप्त किया जा सके, जिसमें कोई प्रदूषण नहीं है, कम लागत और अच्छी बैच स्थिरता है। बाओ झिन ने कहा। तैयारी तकनीक न केवल 5 जी मोबाइल फोन सिरेमिक बैकबोर्ड, विमानन टरबाइन इंजन, सिरेमिक गेंदों, सिरेमिक चाकू और अन्य उत्पादों के लिए थर्मल बैरियर कोटिंग सामग्री की पाउडर आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, बल्कि अधिक सिरेमिक पाउडर जैसे कि सेरियम ऑक्साइड समग्र पाउडर की तैयारी में भी लोकप्रिय और लागू की जा सकती है। स्व-विकसित रंग तंत्र के अनुसार, सिरेमिक ज़िरकोनियम उद्योग की तकनीकी टीम ने प्रक्रिया अनुकूलन के माध्यम से अतिरिक्त धातु आयनों को पेश किए बिना रंग के लिए ठोस-चरण संश्लेषण और समग्र विधि को अपनाया। इस विधि से तैयार ज़िरकोनिया सिरेमिक में न केवल उच्च रंग संतृप्ति और अच्छी गीलापन है, बल्कि ज़िरकोनिया सिरेमिक के मूल यांत्रिक गुणों को भी प्रभावित नहीं करता है। “नई तकनीक के आधार पर उत्पादित रंगीन दुर्लभ पृथ्वी ज़िरकोनिया पाउडर का मूल कण आकार नैनोमीटर है, जिसमें समान कण आकार, उच्च सिंटरिंग गतिविधि, कम सिंटरिंग तापमान और इतने पर की विशेषताएं हैं। पारंपरिक उत्पादन प्रक्रिया की तुलना में, व्यापक ऊर्जा खपत काफी कम हो जाती है। उत्पादन दक्षता और सिरेमिक प्रसंस्करण उपज में काफी सुधार हुआ है। इस विधि से तैयार उन्नत सिरेमिक उपकरणों में उच्च शक्ति, उच्च कठोरता और उच्च कठोरता जैसे उत्कृष्ट गुण होते हैं। "वांग सिकाई ने कहा।