జిర్కోనియా నానోపౌడర్: 5G మొబైల్ ఫోన్ "వెనుక" కోసం ఒక కొత్త పదార్థం

మూలం: సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ డైలీ: జిర్కోనియా పౌడర్ యొక్క సాంప్రదాయ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ పెద్ద మొత్తంలో వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ముఖ్యంగా తక్కువ సాంద్రత కలిగిన ఆల్కలీన్ మురుగునీటిని పెద్ద మొత్తంలో శుద్ధి చేయడం కష్టం, దీనివల్ల తీవ్రమైన పర్యావరణ కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది. హై-ఎనర్జీ బాల్ మిల్లింగ్ అనేది శక్తిని ఆదా చేసే మరియు సమర్థవంతమైన మెటీరియల్ తయారీ సాంకేతికత, ఇది జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క కాంపాక్ట్‌నెస్ మరియు డిస్పర్సిబిలిటీని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు మంచి పారిశ్రామిక అప్లికేషన్ అవకాశాన్ని కలిగి ఉంది. 5G టెక్నాలజీ రాకతో, స్మార్ట్ ఫోన్లు నిశ్శబ్దంగా తమ స్వంత "పరికరాలను" మార్చుకుంటున్నాయి. 5G కమ్యూనికేషన్ 3 గిగాహెర్ట్జ్ (Ghz) ​​కంటే ఎక్కువ స్పెక్ట్రమ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది మరియు దాని మిల్లీమీటర్ వేవ్ తరంగదైర్ఘ్యం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. 5G మొబైల్ ఫోన్ మెటల్ బ్యాక్‌ప్లేన్‌ను ఉపయోగిస్తే, అది సిగ్నల్‌ను తీవ్రంగా జోక్యం చేసుకుంటుంది లేదా కవచం చేస్తుంది. అందువల్ల, సిగ్నల్ షీల్డింగ్ లేకపోవడం, అధిక కాఠిన్యం, బలమైన అవగాహన మరియు లోహ పదార్థాలకు దగ్గరగా ఉన్న అద్భుతమైన ఉష్ణ పనితీరు వంటి లక్షణాలతో కూడిన సిరామిక్ పదార్థాలు క్రమంగా మొబైల్ ఫోన్ కంపెనీలు 5G యుగంలోకి ప్రవేశించడానికి ముఖ్యమైన ఎంపికగా మారాయి. ఇన్నర్ మంగోలియా యూనివర్సిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ప్రొఫెసర్ బావో జిన్క్సియావో విలేకరులతో మాట్లాడుతూ, ముఖ్యమైన అకర్బన నాన్-మెటాలిక్ మెటీరియల్‌గా, స్మార్ట్ ఫోన్ బ్యాక్‌బోర్డ్ మెటీరియల్‌లకు కొత్త సిరామిక్ పదార్థాలు ఉత్తమ ఎంపికగా మారాయని అన్నారు. 5G యుగంలో, మొబైల్ ఫోన్ బ్యాక్‌బోర్డ్‌ను అత్యవసరంగా అప్‌గ్రేడ్ చేయాలి. ప్రపంచ ప్రఖ్యాత పరిశోధనా సంస్థ కౌంటర్‌పాయింట్ విడుదల చేసిన డేటా ప్రకారం, 2020లో ప్రపంచ స్మార్ట్‌ఫోన్ షిప్‌మెంట్‌లు 1.331 బిలియన్ యూనిట్లకు చేరుకుంటాయని ఇన్నర్ మంగోలియా జింగ్టావో జిర్కోనియం ఇండస్ట్రీ కో., లిమిటెడ్ (ఇకపై జింగ్టావో జిర్కోనియం ఇండస్ట్రీ అని పిలుస్తారు) జనరల్ మేనేజర్ వాంగ్ సికై విలేఖరితో అన్నారు. మొబైల్ ఫోన్ బ్యాక్‌బోర్డ్‌లలో ఉపయోగించే జిర్కోనియా సిరామిక్స్‌కు పెరుగుతున్న డిమాండ్‌తో, దాని R&D మరియు తయారీ సాంకేతికత కూడా చాలా దృష్టిని ఆకర్షించింది. చాలా అధిక సాంకేతిక కంటెంట్‌తో కూడిన కొత్త సిరామిక్ మెటీరియల్‌గా, జిర్కోనియా సిరామిక్ మెటీరియల్ లోహ పదార్థాలు, పాలిమర్ పదార్థాలు మరియు చాలా ఇతర సిరామిక్ పదార్థాలు సమర్థంగా లేని కఠినమైన పని వాతావరణానికి సమర్థంగా ఉంటుంది. నిర్మాణ భాగాలుగా, జిర్కోనియా సిరామిక్ ఉత్పత్తులు శక్తి, అంతరిక్షం, యంత్రాలు, ఆటోమొబైల్, వైద్య చికిత్స మొదలైన అనేక పరిశ్రమలలో వర్తించబడ్డాయి మరియు ప్రపంచ వార్షిక వినియోగం 80,000 టన్నులకు పైగా ఉంది. 5G యుగం రావడంతో, సిరామిక్ పరికరాలు మొబైల్ ఫోన్ బ్యాక్‌బోర్డ్‌లను తయారు చేయడంలో ఎక్కువ సాంకేతిక ప్రయోజనాలను చూపించాయి మరియు జిర్కోనియా సిరామిక్‌లు విస్తృత అభివృద్ధి అవకాశాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. "జిర్కోనియా సిరామిక్స్ పనితీరు నేరుగా పౌడర్‌ల పనితీరుపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి అధిక-పనితీరు గల పౌడర్‌ల యొక్క నియంత్రించదగిన తయారీ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడం, జిర్కోనియా సిరామిక్స్ తయారీలో మరియు అధిక-పనితీరు గల జిర్కోనియా సిరామిక్ పరికరాల అభివృద్ధిలో ఇది అత్యంత కీలకమైన లింక్‌గా మారింది. "వాంగ్ సికై స్పష్టంగా చెప్పారు. గ్రీన్ హై-ఎనర్జీ బాల్ మిల్లింగ్ పద్ధతిని నిపుణులు ఎక్కువగా కోరుకుంటారు. జిర్కోనియా నానో-పౌడర్ యొక్క దేశీయ ఉత్పత్తి ఎక్కువగా తడి రసాయన ప్రక్రియను అవలంబిస్తుంది మరియు జిర్కోనియా నానో-పౌడర్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్‌ను స్టెబిలైజర్‌గా ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రక్రియ పెద్ద ఉత్పత్తి సామర్థ్యం మరియు ఉత్పత్తుల యొక్క రసాయన భాగాల యొక్క మంచి ఏకరూపత యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, కానీ ప్రతికూలత ఏమిటంటే ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో పెద్ద మొత్తంలో వ్యర్థాలు ఉత్పత్తి అవుతాయి, ముఖ్యంగా తక్కువ సాంద్రత కలిగిన ఆల్కలీన్ మురుగునీరు పెద్ద మొత్తంలో శుద్ధి చేయడం కష్టం, మరియు సరిగ్గా నిర్వహించకపోతే, అది తీవ్రమైన కాలుష్యం మరియు పర్యావరణ పర్యావరణానికి నష్టం కలిగిస్తుంది. “సర్వే ప్రకారం, ఒక టన్ను య్ట్రియా-స్టెబిలైజ్డ్ జిర్కోనియా సిరామిక్ పౌడర్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి దాదాపు 50 టన్నుల నీరు అవసరం, ఇది పెద్ద మొత్తంలో మురుగునీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు మురుగునీటిని పునరుద్ధరించడం మరియు శుద్ధి చేయడం ఉత్పత్తి వ్యయాన్ని బాగా పెంచుతుంది. "వాంగ్ సికై అన్నారు. చైనా పర్యావరణ పరిరక్షణ చట్టం మెరుగుపడటంతో, తడి రసాయన పద్ధతి ద్వారా జిర్కోనియా నానో-పౌడర్‌ను తయారుచేసే సంస్థలు అపూర్వమైన ఇబ్బందులను ఎదుర్కొంటున్నాయి. అందువల్ల, జిర్కోనియా నానో-పౌడర్ యొక్క ఆకుపచ్చ మరియు తక్కువ-ధర తయారీ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయవలసిన అవసరం ఉంది. "ఈ నేపథ్యంలో, క్లీనర్ మరియు తక్కువ శక్తి వినియోగ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ ద్వారా జిర్కోనియా నానో-పౌడర్‌ను తయారు చేయడానికి ఇది ఒక పరిశోధనా కేంద్రంగా మారింది, వీటిలో అధిక-శక్తి బాల్ మిల్లింగ్ పద్ధతి శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక వర్గాలచే ఎక్కువగా కోరుకునేది. "బావో జిన్ నవల. హై-ఎనర్జీ బాల్ మిల్లింగ్ అనేది రసాయన ప్రతిచర్యలను ప్రేరేపించడానికి లేదా పదార్థాల నిర్మాణం మరియు లక్షణాలలో మార్పులను ప్రేరేపించడానికి, తద్వారా కొత్త పదార్థాలను తయారు చేయడానికి యాంత్రిక శక్తిని ఉపయోగించడాన్ని సూచిస్తుంది. కొత్త సాంకేతికతగా, ఇది స్పష్టంగా ప్రతిచర్య క్రియాశీలత శక్తిని తగ్గించగలదు, ధాన్యం పరిమాణాన్ని మెరుగుపరచగలదు, పొడి కణాల పంపిణీ ఏకరూపతను బాగా మెరుగుపరుస్తుంది, ఉపరితలాల మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్ కలయికను పెంచుతుంది, ఘన అయాన్ల వ్యాప్తిని ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత రసాయన ప్రతిచర్యలను ప్రేరేపిస్తుంది, తద్వారా పదార్థాల కాంపాక్ట్‌నెస్ మరియు డిస్పర్సిబిలిటీని మెరుగుపరుస్తుంది. ఇది మంచి పారిశ్రామిక అనువర్తన అవకాశాలతో కూడిన శక్తి-పొదుపు మరియు సమర్థవంతమైన పదార్థ తయారీ సాంకేతికత. ప్రత్యేకమైన కలరింగ్ మెకానిజం రంగురంగుల సిరామిక్‌లను సృష్టిస్తుంది. అంతర్జాతీయ మార్కెట్లో, జిర్కోనియా నానో-పౌడర్ పదార్థాలు పారిశ్రామిక అభివృద్ధి దశలోకి ప్రవేశించాయి. వాంగ్ సికై విలేకరులతో ఇలా అన్నారు: “అభివృద్ధి చెందిన దేశాలు మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్, పశ్చిమ యూరప్ మరియు జపాన్ వంటి ప్రాంతాలలో, జిర్కోనియా నానో-పౌడర్ ఉత్పత్తి స్థాయి పెద్దది మరియు ఉత్పత్తి లక్షణాలు సాపేక్షంగా పూర్తి. ముఖ్యంగా అమెరికన్ మరియు జపనీస్ బహుళజాతి కంపెనీలు, జిర్కోనియా సిరామిక్స్ పేటెంట్‌లో దీనికి స్పష్టమైన పోటీ ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. వాంగ్ సికై ప్రకారం, ప్రస్తుతం, చైనా యొక్క కొత్త సిరామిక్ తయారీ పరిశ్రమ వేగవంతమైన అభివృద్ధి దశలో ఉంది మరియు సిరామిక్ పౌడర్‌కు డిమాండ్ సంవత్సరం నుండి సంవత్సరం పెరుగుతోంది, కాబట్టి కొత్త నానోమీటర్ జిర్కోనియా ఉత్పత్తి ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేయడం మరింత అత్యవసరం. గత రెండు సంవత్సరాలలో, కొన్ని దేశీయ పరిశోధనా సంస్థలు మరియు సంస్థలు జిర్కోనియా నానో-పౌడర్‌ను స్వతంత్రంగా పరిశోధించడం మరియు ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించాయి, అయితే చాలా పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ఇప్పటికీ ప్రయోగశాలలో చిన్న-స్థాయి ట్రయల్ ఉత్పత్తి దశలోనే ఉంది, చిన్న ఉత్పత్తి మరియు ఒకే రకంతో. సిరామిక్ జిర్కోనియా ఇండస్ట్రీ అమలు చేసిన “కలర్ రేర్ ఎర్త్ జిర్కోనియా నానోపౌడర్” ప్రాజెక్ట్‌లో, జిర్కోనియా నానోపౌడర్‌ను హై-ఎనర్జీ బాల్ మిల్లింగ్ సాలిడ్-స్టేట్ రియాక్షన్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేశారు.” నీటిని కణాలను రుబ్బు మరియు శుద్ధి చేయడానికి గ్రైండింగ్ మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తారు, కాబట్టి "100 నానోమీటర్ల పరిమాణంలో నాన్-అగ్లోమరేటెడ్ గ్రెయిన్ పౌడర్‌ను పొందవచ్చు, దీనికి కాలుష్యం లేదు, తక్కువ ధర మరియు మంచి బ్యాచ్ స్థిరత్వం లేదు." బావో జిన్ అన్నారు. తయారీ సాంకేతికత 5G మొబైల్ ఫోన్ సిరామిక్ బ్యాక్‌బోర్డ్, ఏవియేషన్ టర్బైన్ ఇంజిన్‌ల కోసం థర్మల్ బారియర్ కోటింగ్ మెటీరియల్స్, సిరామిక్ బాల్స్, సిరామిక్ కత్తులు మరియు ఇతర ఉత్పత్తుల యొక్క పౌడర్ అవసరాలను తీర్చడమే కాకుండా, సిరియం ఆక్సైడ్ కాంపోజిట్ పౌడర్ తయారీ వంటి మరిన్ని సిరామిక్ పౌడర్‌ల తయారీలో కూడా ప్రాచుర్యం పొందవచ్చు మరియు అన్వయించవచ్చు. స్వీయ-అభివృద్ధి చెందిన కలరింగ్ మెకానిజం ప్రకారం, సిరామిక్ జిర్కోనియం ఇండస్ట్రీ యొక్క సాంకేతిక బృందం ప్రాసెస్ ఆప్టిమైజేషన్ ద్వారా అదనపు లోహ అయాన్‌లను ప్రవేశపెట్టకుండా కలరింగ్ కోసం సాలిడ్-ఫేజ్ సంశ్లేషణ మరియు మిశ్రమ పద్ధతిని స్వీకరించింది. ఈ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడిన జిర్కోనియా సిరామిక్స్ అధిక రంగు సంతృప్తత మరియు మంచి చెమ్మగిల్లడం కలిగి ఉండటమే కాకుండా, జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క అసలు యాంత్రిక లక్షణాలను కూడా ప్రభావితం చేయవు. "కొత్త సాంకేతికత ఆధారంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన రంగు అరుదైన భూమి జిర్కోనియా పౌడర్ యొక్క అసలు కణ పరిమాణం నానోమీటర్, ఇది ఏకరీతి కణ పరిమాణం, అధిక సింటరింగ్ కార్యాచరణ, తక్కువ సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు మొదలైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. సాంప్రదాయ ఉత్పత్తి ప్రక్రియతో పోలిస్తే, సమగ్ర శక్తి వినియోగం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. ఉత్పత్తి సామర్థ్యం మరియు సిరామిక్ ప్రాసెసింగ్ దిగుబడి బాగా మెరుగుపడింది. ఈ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడిన అధునాతన సిరామిక్ పరికరాలు అధిక బలం, అధిక దృఢత్వం మరియు అధిక కాఠిన్యం వంటి అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. "వాంగ్ సికై చెప్పారు.