5G技术的到来，氧化锆新材料也开始升级

    传统氧化锆粉末生产工艺，会产生大量的废弃物，特别是数量较大又难以处理的低浓度碱性废水，造成严重的环境污染。而高能球磨法是一种节能、高效的材料制备技术，能提高氧化锆陶瓷的密实度、分散性，具有良好的工业应用前景。

　　随着5G技术的到来，智能手机也在悄悄地更换着自己的“装备”。

　　5G通信采用3千兆赫（Ghz）以上的频谱，其毫米波的波长很短，如果5G手机使用金属背板，就会严重干扰或屏蔽信号。因此，具有无信号屏蔽、硬度高、观感强及接近金属材料优热性能等特点的陶瓷材料逐渐成为手机企业进军5G时代的重要选择。作为重要的无机非金属材料，新型陶瓷材料已经成为智能手机背板材料的不二选择。

　　5G时代手机背板亟须升级

　据全球知名调研机构Counterpoint公布的数据，2020年全球智能手机出货量13.31亿部，随着应用于手机背板的氧化锆陶瓷需求量的水涨船高，其研发制备技术也开始备受关注。

                           (氧化锆陶瓷手机背板)
　　作为技术含量极高的新型陶瓷材料，氧化锆陶瓷材料可以胜任金属材料、高分子材料和绝大部分其他陶瓷材料难以胜任的严酷工作环境。作为结构件，氧化锆陶瓷制品在能源、航空航天、机械、汽车、医疗等多个行业得以应用，全球年消费量在8万吨以上。

　　随着5G时代的到来，陶瓷器件制作手机背板显示出更大的技术优势，氧化锆陶瓷因此拥有了更加广阔的发展前景。“氧化锆陶瓷的性能如何，直接取决于粉体的性能，因此开发高性能粉体的可控制备技术，成为氧化锆陶瓷制备和发展高性能氧化锆陶瓷器件的最关键环节。

　氧化锆陶瓷手机背板粉体是纳米复合氧化锆，纳米复合氧化锆在制备陶瓷时，其质量要求包括，粒度分布是正态分布，颗粒形状接近圆形，分散性要好，纯度高等。纳米复合氧化锆粉体的制备方法包括水热法、沉淀法、醇盐水解法、低温气相水解法。

粉体质量的好坏直接影响成品的内在质量与性能。纯度高、粒度超细、粒度分布窄及分散性能好是评价陶瓷粉体质量性能的重要依据。其中纳米复合氧化锆的粉体团聚和表面改性成为目前面临的两大难题，随着技术的发展，研究人员也找到了相应的解决方法。

首先，氧化锆粉体团聚这一大难题，通过设计使用不同的研磨设备和工艺参数来考察最终的解聚效果。以d50＝1.355μm的氧化锆粉体为研究对象，当分别采用立式球磨机、立式珠磨机和卧式砂磨机为研磨设备，以φ2mm的氧化锆球作为研磨介质，以m介质∶m物料＝5∶1的介质物料比研磨15h后，检测研磨后氧化锆料浆的粒度，结果表明：①卧式砂磨机的研磨效果最优，研磨后氧化锆料浆的d50为0.303μm；②当采用卧式砂磨机为研磨设备时，在介质物料比（m介质∶m物料）为4∶1，料浆固含量（w）为45％，线速度为10m·s－1，研磨时间为25h的条件下，研磨效果最佳。

    其次，氧化锆粉体的表面改性处理方面，通过实验得出结论：①国产氧化锆粉体经过卧式搅拌磨磨细和手工造粒处理后，烧结活性有显著提高，在1400℃烧结条件下，烧结密度可接近99.5%。②国产氧化锆粉体经磨细处理后，烧结试样抗弯强度均低于原始粉体的主要原因是存在大尺寸缺陷，因此粉体磨细处理必须有适当的造粒工艺相配合，才能提高粉体成型性能。③初步认为提高粉体相变的稳定性有利于获得高性能氧化锆粉体”

   目前，我国的新型陶瓷制造业处于快速发展阶段，陶瓷粉体的需求量正在逐年增长，开发新型纳米级氧化锆的生产工艺显得越来越迫切。近两年，国内一些科研院所和企业也开始自主研发、生产氧化锆纳米粉体,正逐步取代进口氧化锆纳米粉体，未来国产氧化锆粉体产业会更加成熟。