ઝિર્કોનિયા નેનોપાવડર: 5G મોબાઇલ ફોન "પાછળ" માટે એક નવી સામગ્રી

સ્ત્રોત: વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી દૈનિક: ઝિર્કોનિયા પાવડરની પરંપરાગત ઉત્પાદન પ્રક્રિયા મોટા પ્રમાણમાં કચરો ઉત્પન્ન કરશે, ખાસ કરીને ઓછી સાંદ્રતાવાળા આલ્કલાઇન ગંદા પાણીનો મોટો જથ્થો જેનો ઉપચાર કરવો મુશ્કેલ છે, જેના કારણે ગંભીર પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ થાય છે. ઉચ્ચ-ઊર્જા બોલ મિલિંગ એ ઊર્જા બચત અને કાર્યક્ષમ સામગ્રી તૈયારી તકનીક છે, જે ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સની કોમ્પેક્ટનેસ અને વિખેરાઈ જવાને સુધારી શકે છે અને તેમાં સારી ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન સંભાવના છે. 5G ટેકનોલોજીના આગમન સાથે, સ્માર્ટ ફોન શાંતિથી તેમના પોતાના "ઉપકરણો" બદલી રહ્યા છે. 5G સંચાર 3 ગીગાહર્ટ્ઝ (Ghz) ​​થી ઉપરના સ્પેક્ટ્રમનો ઉપયોગ કરે છે, અને તેની મિલિમીટર તરંગ તરંગલંબાઇ ખૂબ ટૂંકી છે. જો 5G મોબાઇલ ફોન મેટલ બેકપ્લેનનો ઉપયોગ કરે છે, તો તે સિગ્નલમાં ગંભીર રીતે દખલ કરશે અથવા તેને સુરક્ષિત કરશે. તેથી, સિગ્નલ કવચ વિના, ઉચ્ચ કઠિનતા, મજબૂત દ્રષ્ટિ અને ધાતુ સામગ્રીની નજીક ઉત્તમ થર્મલ પ્રદર્શનની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતી સિરામિક સામગ્રી ધીમે ધીમે મોબાઇલ ફોન કંપનીઓ માટે 5G યુગમાં પ્રવેશવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ પસંદગી બની ગઈ છે. ઇનર મંગોલિયા યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજીના પ્રોફેસર બાઓ જિનક્સિયાઓએ પત્રકારોને જણાવ્યું હતું કે એક મહત્વપૂર્ણ અકાર્બનિક નોનમેટાલિક સામગ્રી તરીકે, સ્માર્ટ ફોન બેકબોર્ડ સામગ્રી માટે નવી સિરામિક સામગ્રી શ્રેષ્ઠ પસંદગી બની ગઈ છે. 5G યુગમાં, મોબાઇલ ફોન બેકબોર્ડને તાત્કાલિક અપગ્રેડ કરવાની જરૂર છે. ઇનર મંગોલિયા જિંગતાઓ ઝિર્કોનિયમ ઇન્ડસ્ટ્રી કંપની લિમિટેડ (ત્યારબાદ જિંગતાઓ ઝિર્કોનિયમ ઇન્ડસ્ટ્રી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) ના જનરલ મેનેજર વાંગ સિકાઈએ પત્રકારને જણાવ્યું હતું કે વિશ્વ વિખ્યાત સંશોધન સંસ્થા કાઉન્ટરપોઇન્ટ દ્વારા બહાર પાડવામાં આવેલા ડેટા અનુસાર, 2020 માં વૈશ્વિક સ્માર્ટફોન શિપમેન્ટ 1.331 અબજ યુનિટ સુધી પહોંચશે. મોબાઇલ ફોન બેકબોર્ડમાં વપરાતા ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સની વધતી માંગ સાથે, તેની સંશોધન અને વિકાસ અને તૈયારી તકનીકે પણ ખૂબ ધ્યાન ખેંચ્યું છે. અત્યંત ઉચ્ચ તકનીકી સામગ્રી સાથે નવી સિરામિક સામગ્રી તરીકે, ઝિર્કોનિયા સિરામિક સામગ્રી કઠોર કાર્યકારી વાતાવરણ માટે સક્ષમ હોઈ શકે છે જેના માટે મેટલ સામગ્રી, પોલિમર સામગ્રી અને મોટાભાગની અન્ય સિરામિક સામગ્રી સક્ષમ નથી. માળખાકીય ભાગો તરીકે, ઝિર્કોનિયા સિરામિક ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ ઊર્જા, એરોસ્પેસ, મશીનરી, ઓટોમોબાઈલ, તબીબી સારવાર વગેરે જેવા ઘણા ઉદ્યોગોમાં કરવામાં આવ્યો છે, અને વૈશ્વિક વાર્ષિક વપરાશ 80,000 ટનથી વધુ છે. 5G યુગના આગમન સાથે, સિરામિક ઉપકરણોએ મોબાઇલ ફોન બેકબોર્ડ બનાવવામાં વધુ તકનીકી ફાયદા દર્શાવ્યા છે, અને ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સમાં વ્યાપક વિકાસ સંભાવના છે. "ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સનું પ્રદર્શન સીધા પાવડરના પ્રદર્શન પર આધાર રાખે છે, તેથી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પાવડરની નિયંત્રિત તૈયારી તકનીક વિકસાવવી, તે ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સની તૈયારી અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઝિર્કોનિયા સિરામિક ઉપકરણોના વિકાસમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ કડી બની ગઈ છે." વાંગ સિકાઈએ સ્પષ્ટપણે કહ્યું. નિષ્ણાતો દ્વારા ગ્રીન હાઇ-એનર્જી બોલ મિલિંગ પદ્ધતિ ખૂબ જ માંગવામાં આવે છે. ઝિર્કોનિયા નેનો-પાઉડરનું સ્થાનિક ઉત્પાદન મોટાભાગે ભીની રાસાયણિક પ્રક્રિયા અપનાવે છે, અને ઝિર્કોનિયા નેનો-પાઉડર બનાવવા માટે રેર અર્થ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં મોટી ઉત્પાદન ક્ષમતા અને ઉત્પાદનોના રાસાયણિક ઘટકોની સારી એકરૂપતાની લાક્ષણિકતાઓ છે, પરંતુ ગેરલાભ એ છે કે ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મોટી માત્રામાં કચરો ઉત્પન્ન થશે, ખાસ કરીને ઓછી સાંદ્રતાવાળા આલ્કલાઇન ગંદા પાણીનો મોટો જથ્થો જેનું સારવાર કરવું મુશ્કેલ છે, અને જો યોગ્ય રીતે સંચાલન ન કરવામાં આવે તો, તે ગંભીર પ્રદૂષણ અને પર્યાવરણીય પર્યાવરણને નુકસાન પહોંચાડશે. “સર્વેક્ષણ મુજબ, એક ટન યટ્રિયા-સ્થિર ઝિર્કોનિયા સિરામિક પાવડર ઉત્પન્ન કરવા માટે લગભગ 50 ટન પાણી લાગે છે, જે મોટી માત્રામાં ગંદા પાણીનું ઉત્પાદન કરશે, અને ગંદા પાણીની પુનઃપ્રાપ્તિ અને સારવારથી ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘણો વધારો થશે.” વાંગ સિકાઈએ જણાવ્યું હતું. ચીનના પર્યાવરણીય સંરક્ષણ કાયદામાં સુધારા સાથે, ભીની રાસાયણિક પદ્ધતિ દ્વારા ઝિર્કોનિયા નેનો-પાઉડર તૈયાર કરતા સાહસો અભૂતપૂર્વ મુશ્કેલીઓનો સામનો કરી રહ્યા છે. તેથી, ઝિર્કોનિયા નેનો-પાઉડરની લીલી અને ઓછી કિંમતની તૈયારી તકનીક વિકસાવવાની તાત્કાલિક જરૂર છે. "આ પૃષ્ઠભૂમિ સામે, તે સ્વચ્છ અને ઓછી ઉર્જા વપરાશ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દ્વારા ઝિર્કોનિયા નેનો-પાવડર તૈયાર કરવા માટે એક સંશોધન કેન્દ્ર બની ગયું છે, જેમાંથી ઉચ્ચ-ઉર્જા બોલ મિલિંગ પદ્ધતિ વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી વર્તુળો દ્વારા સૌથી વધુ માંગવામાં આવે છે." "બાઓ જિનની નવલકથા. ઉચ્ચ-ઉર્જા બોલ મિલિંગ એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પ્રેરિત કરવા અથવા સામગ્રીની રચના અને ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કરવા માટે યાંત્રિક ઊર્જાના ઉપયોગનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેથી નવી સામગ્રી તૈયાર કરી શકાય. એક નવી તકનીક તરીકે, તે સ્પષ્ટપણે પ્રતિક્રિયા સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટાડી શકે છે, અનાજના કદને શુદ્ધ કરી શકે છે, પાવડર કણોની વિતરણ એકરૂપતામાં ઘણો સુધારો કરી શકે છે, સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે ઇન્ટરફેસ સંયોજનને વધારી શકે છે, ઘન આયનોના પ્રસારને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે અને નીચા-તાપમાન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને પ્રેરિત કરી શકે છે, આમ સામગ્રીની કોમ્પેક્ટનેસ અને વિખેરાઈ જવાની ક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે. તે સારી ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ સાથે ઊર્જા બચત અને કાર્યક્ષમ સામગ્રી તૈયારી તકનીક છે. અનન્ય રંગ પદ્ધતિ રંગબેરંગી સિરામિક્સ બનાવે છે. આંતરરાષ્ટ્રીય બજારમાં, ઝિર્કોનિયા નેનો-પાવડર સામગ્રી ઔદ્યોગિક વિકાસના તબક્કામાં પ્રવેશી છે. વાંગ સિકાઈએ પત્રકારોને જણાવ્યું: “યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સ, પશ્ચિમ યુરોપ અને જાપાન જેવા વિકસિત દેશો અને પ્રદેશોમાં, ઝિર્કોનિયા નેનો-પાવડરનું ઉત્પાદન સ્કેલ મોટું છે અને ઉત્પાદન સ્પષ્ટીકરણો પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ છે. ખાસ કરીને અમેરિકન અને જાપાની બહુરાષ્ટ્રીય કંપનીઓ, ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સના પેટન્ટમાં તેના સ્પષ્ટ સ્પર્ધાત્મક ફાયદા છે. વાંગ સિકાઈના જણાવ્યા મુજબ, હાલમાં, ચીનનો નવો સિરામિક ઉત્પાદન ઉદ્યોગ ઝડપી વિકાસના તબક્કામાં છે, અને સિરામિક પાવડરની માંગ દર વર્ષે વધી રહી છે, તેથી નવા નેનોમીટર ઝિર્કોનિયાની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા વિકસાવવાની તાકીદ વધુને વધુ છે. છેલ્લા બે વર્ષમાં, કેટલીક સ્થાનિક સંશોધન સંસ્થાઓ અને સાહસોએ પણ સ્વતંત્ર રીતે ઝિર્કોનિયા નેનો-પાવડરનું સંશોધન અને ઉત્પાદન કરવાનું શરૂ કર્યું છે, પરંતુ મોટાભાગના સંશોધન અને વિકાસ હજુ પણ પ્રયોગશાળામાં નાના પાયે ટ્રાયલ ઉત્પાદનના તબક્કામાં છે, જેમાં નાના આઉટપુટ અને એક જ જાતનો સમાવેશ થાય છે. સિરામિક ઝિર્કોનિયા ઇન્ડસ્ટ્રી દ્વારા અમલમાં મુકવામાં આવેલા “કલર રેર અર્થ ઝિર્કોનિયા નેનોપાવડર” ના પ્રોજેક્ટમાં, ઝિર્કોનિયા નેનોપાવડર ઉચ્ચ-ઊર્જા બોલ મિલિંગ સોલિડ-સ્ટેટ રિએક્શન પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું.”કણોને ગ્રાઇન્ડ કરવા અને શુદ્ધ કરવા માટે પાણીનો ઉપયોગ ગ્રાઇન્ડીંગ માધ્યમ તરીકે થાય છે, જેથી બિન-એકત્રિત અનાજ પાવડર 100 નેનોમીટરના કદ સાથે મેળવી શકાય છે, જેમાં કોઈ પ્રદૂષણ નથી, ઓછી કિંમત છે અને સારી બેચ સ્થિરતા છે." બાઓ ઝિનએ જણાવ્યું હતું. તૈયારી ટેકનોલોજી ફક્ત 5G મોબાઇલ ફોન સિરામિક બેકબોર્ડ, એવિએશન ટર્બાઇન એન્જિન માટે થર્મલ બેરિયર કોટિંગ સામગ્રી, સિરામિક બોલ, સિરામિક છરીઓ અને અન્ય ઉત્પાદનોની પાવડર જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકતી નથી, પરંતુ સેરિયમ ઓક્સાઇડ કમ્પોઝિટ પાવડર તૈયારી જેવા વધુ સિરામિક પાવડરની તૈયારીમાં પણ તેને લોકપ્રિય બનાવી શકાય છે અને લાગુ કરી શકાય છે. સ્વ-વિકસિત કલરિંગ મિકેનિઝમ અનુસાર, સિરામિક ઝિર્કોનિયમ ઉદ્યોગની તકનીકી ટીમે પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન દ્વારા વધારાના ધાતુ આયન રજૂ કર્યા વિના રંગ માટે સોલિડ-ફેઝ સિન્થેસિસ અને કમ્પોઝિટ પદ્ધતિ અપનાવી હતી. આ પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરાયેલ ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સમાં માત્ર ઉચ્ચ રંગ સંતૃપ્તિ અને સારી ભીનાશ નથી, પરંતુ ઝિર્કોનિયા સિરામિક્સના મૂળ યાંત્રિક ગુણધર્મોને પણ અસર કરતા નથી. “નવી ટેકનોલોજીના આધારે ઉત્પાદિત રંગ દુર્લભ પૃથ્વી ઝિર્કોનિયા પાવડરનું મૂળ કણ કદ નેનોમીટર છે, જેમાં સમાન કણ કદ, ઉચ્ચ સિન્ટરિંગ પ્રવૃત્તિ, નીચા સિન્ટરિંગ તાપમાન વગેરેની લાક્ષણિકતાઓ છે. "પરંપરાગત ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની તુલનામાં, વ્યાપક ઉર્જા વપરાશમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો છે. ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા અને સિરામિક પ્રક્રિયા ઉપજમાં ઘણો સુધારો થયો છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરાયેલા અદ્યતન સિરામિક ઉપકરણોમાં ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ કઠિનતા અને ઉચ્ચ કઠિનતા જેવા ઉત્તમ ગુણધર્મો છે." વાંગ સિકાઈએ કહ્યું.