Fémterminátor - gallium

Van egyfajta fém, amely nagyon varázslatos. A mindennapi életben folyékony formában jelenik meg, mint a higany. Ha egy dobozra dobja, akkor meglepődni fog, hogy a palack ugyanolyan törékeny lesz, mint a papír, és ez csak egy piszkálással szakad meg. Ezenkívül a fémekre, például a rézre és a vasra dobás is ezt a helyzetet okozza, amelyet „fémterminátornak” lehet nevezni. Mi okozza az ilyen tulajdonságokkal? Ma belépünk a Metal Gallium világába.

1 、 Milyen elem azgallium fém

A gallium elem a IIIA negyedik periódusban található, az elemek periódusos táblázatában. A tiszta gallium olvadási pontja nagyon alacsony, csak 29,78 ℃, de a forráspont akár 2204,8 ℃. Nyáron a legtöbb folyadékként létezik, és megolvadhat, ha a tenyérbe helyezik. A fenti tulajdonságok alapján megérthetjük, hogy a gallium pontosan az alacsony olvadáspontja miatt képes más fémeket korrodálni. A folyékony gallium ötvözeteket képez más fémekkel, ami a korábban említett varázslatos jelenség. A földkéreg tartalma csak körülbelül 0,001%, és létezését csak 140 évvel ezelőtt fedezték fel. 1871 -ben az orosz kémikus Mendeleev összefoglalta az elemek periódusos táblázatát, és azt jósolta, hogy a cink után van egy olyan elem, amelynek tulajdonságai hasonlóak az alumíniumhoz, és „alumínium hasonló elemnek” nevezik. 1875 -ben, amikor Bowabordland francia tudós tanulmányozta ugyanazon család fémelemek spektrális vonalának törvényeit, egy furcsa fénysávot talált a sphaleritben (ZNS), tehát azt találta, hogy ez az „alumínium hasonló elem”, majd az szülőföldjének (Gaul, Latin Gallia) és a Kémiai elem, majd a Kémiai elem és a Kémiai Elemelt elem, majd a Conflion -nak nevezte, azaz a GALIUM -ra, azaz a GALLIUM -ra, az első elemre, amely az első elemre utalt, az első elemre, majd a GA -ba, a GA -ként, a Galliumnak, az első elemnek az első elemre, amely az első elemre vezette, és a Ga -t a Conflium -ra, az első elemre, az első elemre, azaz a GA -ként, az első elemre, az első elemre, amely az első elemre került az elemre, és ezután a GA -ként a GALIUM -ra vált. Kísérletek.

A galliumot elsősorban Kínában, Németországban, Franciaországban, Ausztráliában, Kazahsztánban és a világ más országaiban terjesztik, amelyek közül a kínai gallium -erőforrás fenntartja a világ teljes több mint 95% -át, elsősorban Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi és más helyek között [1]. Az eloszlási típus szempontjából a Shanxi, Shandong és más helyek főként bauxitban, Yunnanban és más helyekben léteznek az ónércben, és Hunan és más helyek főként a szfaleritben léteznek. A gallium metal felfedezésének elején, mivel az alkalmazásra nem megfelelő kutatás hiánya, az emberek mindig azt hitték, hogy ez egy alacsony használhatóságú fém. Az információs technológia folyamatos fejlesztésével, valamint az új energia és a csúcstechnika korszakával azonban a Gallium Metal figyelmet kapott az információs terület fontos anyagának, és igénye szintén jelentősen megnőtt.

2 、 A fém gallium alkalmazási mezője

1. félvezető mező

A galliumot elsősorban a félvezető anyagok területén használják, a legszélesebb körben használt gallium -arzenid (GAAS) anyag, a technológia pedig a legérettebb. Az információ terjesztésének hordozójaként a félvezető anyagok a gallium teljes fogyasztásának 80–85% -át teszik ki, főleg a vezeték nélküli kommunikációban. A gallium arzenid teljesítményerősítők a kommunikációs sebességváltó sebességét a 4G hálózatok 100 -szorosára növelhetik, amelyek fontos szerepet játszhatnak az 5G ERA belépésében. Ezenkívül a gallium hőelvezetési közegként használható félvezető alkalmazásokban, annak hőjellemzői, alacsony olvadáspontja, nagy hővezető képesség és jó áramlási teljesítmény miatt. A gallium fém felhordása gallium alapú ötvözet formájában a termikus interfész anyagokban javíthatja az elektronikus alkatrészek hőeloszlási képességét és hatékonyságát.

2.

A napelemek fejlődése a korai monokristályos szilícium -napelemekből a polikristályos szilícium vékonyrétegű sejtekbe ment. A polikristályos szilícium -vékonyrétegű sejtek magas költségei miatt a kutatók félvezető anyagokban fedezték fel a réz indium gallium szelén vékony film (CIGS) sejteket [3]. A CIGS sejtek előnyei az alacsony termelési költségek, a nagy tételek előállításának és a magas fotoelektromos konverziós aránynak, ezáltal széles körű fejlesztési kilátásokkal rendelkeznek. Másodszor, a gallium -arzenid napelemek jelentős előnyei vannak a konverziós hatékonyság szempontjából, összehasonlítva az egyéb anyagokból készült vékony filmsejtekkel. A gallium -arzenid anyagok magas termelési költségei miatt azonban ezeket jelenleg elsősorban az űr- és katonai területeken használják.

3. Hidrogénenergia

Az energiaválság egyre növekvő tudatosságával a világ minden tájáról az emberek arra törekszenek, hogy helyettesítsék a nem megújuló energiaforrásokat, amelyekből a hidrogén energiája kiemelkedik. A hidrogén tárolásának és szállításának magas költsége és alacsony biztonsága azonban akadályozza ennek a technológiának a fejlődését. Mivel a kéregben a legszélesebb fém elem, az alumínium vízzel reagálhat, hogy bizonyos körülmények között hidrogént termeljen, ami ideális hidrogén -tárolóanyag, mivel a fém alumínium felületének könnyű oxidációja sűrű alumínium -oxid -fóliát képez, amely gátolja a reakciót, a kutatók az alsófájdalmainak, az alumínium és a gallium -koordinumot lehetővé teszik, hogy az alumínium és a gallium alumínium -alumíniummal és a galliummal koordinálódjon. Folytassa [4], és a fém gallium újrahasznosítható és újra felhasználható. Az alumínium gallium ötvözet anyagok használata nagymértékben megoldja a hidrogénenergia gyors előkészítésének, valamint a biztonságos tárolásának és szállításának problémáját, javítva a biztonságot, a gazdaságot és a környezetvédelmet.

4. Orvosi terület

A galliumot általában az orvosi területen használják, annak egyedi sugárzási tulajdonságai miatt, amelyek felhasználhatók a rosszindulatú daganatok képalkotására és gátlására. A galliumvegyületek nyilvánvaló gombaellenes és antibakteriális aktivitással rendelkeznek, és végül a sterilizációt érik el a baktériumok anyagcseréjének zavarásával. És a gallium-ötvözetek felhasználhatók hőmérők előállítására, például a gallium indium ónhőmérők, egy új típusú folyékony fémötvözet, amely biztonságos, nem mérgező és környezetbarát, és felhasználható a mérgező higanyhőmérők cseréjére. Ezenkívül a gallium alapú ötvözet egy bizonyos aránya felváltja a hagyományos ezüst amalgámot, és klinikai alkalmazásokban használják új fogászati ​​töltőanyagként.

3 、 Outlook

Noha Kína a Gallium egyik fő termelője a világon, még mindig sok probléma merül fel a kínai galliumiparban. Mivel a gallium alacsony tartalma, mint társ ásványi anyag, a galliumtermelő vállalkozások szétszóródnak, és az ipari láncban gyenge kapcsolatok vannak. A bányászati ​​folyamat súlyos környezetszennyezéssel rendelkezik, és a nagy tisztaságú gallium termelési kapacitása viszonylag gyenge, elsősorban a durva gallium exportálására támaszkodva alacsony áron, és kifinomult galliumot importálva magas áron. A tudomány és a technológia fejlesztésével, az emberek életszínvonalának javulásával, valamint a gallium széles körű alkalmazásával az információ és az energia területén, a gallium iránti kereslet szintén gyorsan növekszik. A nagy tisztaságú gallium viszonylag hátrányos termelési technológiája elkerülhetetlenül korlátozza a kínai ipari fejlődést. Az új technológiák fejlesztése nagy jelentőséggel bír a tudomány és a technológia magas színvonalú fejlesztése érdekében Kínában.