Daar is 'n soort metaal wat baie magies is. In die daaglikse lewe verskyn dit in vloeibare vorm soos kwik. As u dit op 'n blik laat val, sal u verbaas wees dat die bottel so broos soos papier word, en dit sal met net 'n poke breek. Daarbenewens veroorsaak dit ook hierdie situasie, wat die 'metaal -terminator' genoem kan word, wat dit op metale soos koper en yster laat val. Wat veroorsaak dat dit sulke eienskappe het? Vandag sal ons die wêreld van Metal Gallium betree.
1 、 Watter element isgalliummetaal
Gallium -element is in die vierde periode IIIA -groep in die periodieke tabel van elemente. Die smeltpunt van suiwer gallium is baie laag, slegs 29,78 ℃, maar die kookpunt is so hoog as 2204,8 ℃. In die somer bestaan die meeste daarvan as 'n vloeistof en kan dit gesmelt word as dit in die palm geplaas word. Uit bogenoemde eienskappe kan ons verstaan dat Gallium ander metale kan korrodeer juis as gevolg van die lae smeltpunt. Vloeibare gallium vorm legerings met ander metale, wat die magiese verskynsel is wat vroeër genoem is. Die inhoud daarvan in die aardkors is slegs ongeveer 0,001%, en die bestaan daarvan is eers 140 jaar gelede ontdek. In 1871 het die Russiese chemikus Mendeleev die periodieke tabel van elemente opgesom en voorspel dat daar na sink ook 'n element onder aluminium is, wat soortgelyke eienskappe as aluminium het en 'n 'aluminiumagtige element' genoem word. In 1875, toe die Franse wetenskaplike Bowabordland die spektrale lynwette van metaalelemente van dieselfde familie bestudeer het, het hy 'n vreemde ligband in Sphalerite (ZNS) gevind, en daarom het hy hierdie 'aluminium like element' gevind, en dit toe genoem na sy moederland Frankryk (Gaul, Latin Gallia), met die simbool Ga om hierdie element voor te stel, het die eerste element die geskiedenis van chemikalie -element geword. in eksperimente.
Gallium word hoofsaaklik in China, Duitsland, Frankryk, Australië, Kazakstan en ander lande ter wêreld versprei, waarvan die Gallium -hulpbronreserwes van China uitmaak vir meer as 95% van die wêreld se totaal, hoofsaaklik versprei in Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi en ander plekke [1]. Wat die verspreidingstipe betref, bestaan Shanxi, Shandong en ander plekke hoofsaaklik in bauxiet, Yunnan en ander plekke in tinerts, en bestaan Hunan en ander plekke hoofsaaklik in sfaleriet. Aan die begin van die ontdekking van galliummetaal, as gevolg van die gebrek aan ooreenstemmende navorsing oor die toepassing daarvan, het mense altyd geglo dat dit 'n metaal met 'n lae bruikbaarheid is. Met die voortdurende ontwikkeling van inligtingstegnologie en die era van nuwe energie en hoë-tegnologie, het galliummetaal egter aandag gekry as 'n belangrike materiaal in die inligtingsveld, en die vraag het ook baie toegeneem.
2 、 Toepassingsvelde van metaal gallium
1. Halfgeleierveld
Gallium word hoofsaaklik op die gebied van halfgeleiermateriaal gebruik, met gallium -arsenied (GAAS) -materiaal wat die mees gebruikte is en die tegnologie die volwasse is. As 'n draer van inligtingverspreiding, is halfgeleiermateriaal 80% tot 85% van die totale verbruik van gallium, hoofsaaklik gebruik in draadlose kommunikasie. Gallium -arsenied -kragversterkers kan die snelheid van die kommunikasie -transmissie verhoog tot 100 keer die van 4G -netwerke, wat 'n belangrike rol kan speel om die 5G -era in te voer. Boonop kan gallium gebruik word as 'n hittedissipasiemedium in halfgeleiertoepassings as gevolg van die termiese eienskappe, lae smeltpunt, hoë termiese geleidingsvermoë en goeie vloeiprestasie. Die toepassing van galliummetaal in die vorm van 'n gallium -gebaseerde legering in termiese koppelvlakmateriaal, kan die hitte -verspreidingsvermoë en doeltreffendheid van elektroniese komponente verbeter.
2. Solarselle
Die ontwikkeling van sonkragselle het gegaan van vroeë monokristallyne silikon -sonkragselle na poli -kristallyne silikon -dun filmselle. Vanweë die hoë koste van polikristallyne silikon -dun filmselle, het navorsers die koper indium gallium selenium dun film (CIGS) selle in halfgeleiermateriaal ontdek [3]. CIGS -selle het die voordele van lae produksiekoste, groot groepproduksie en hoë foto -elektriese omskakelingskoers, en het dus breë ontwikkelingsvooruitsigte. Tweedens het gallium -arsenied -sonkragselle beduidende voordele in die omskakelingsdoeltreffendheid in vergelyking met dun filmselle van ander materiale. Vanweë die hoë produksiekoste van gallium -arseniedmateriaal, word dit egter tans hoofsaaklik in die lug- en militêre velde gebruik.
3. Waterstofenergie
Met die toenemende bewustheid van die energiekrisis oor die hele wêreld, probeer mense om nie -hernubare energiebronne te vervang, waarvan waterstofenergie uitstaan. Die hoë koste en lae veiligheid van waterstofberging en -vervoer belemmer egter die ontwikkeling van hierdie tegnologie. As die volopste metaalelement in die kors, kan aluminium met water reageer om waterstof onder sekere omstandighede te produseer, wat 'n ideale waterstofopbergingsmateriaal is, maar as gevolg van die maklike oksidasie van die oppervlak van metaalaluminium om 'n digte aluminiumoksiedfilm te vorm, wat die reaksie belemmer, kan die navorsers die lae -point -metaal -galium -oksied vorm met aluminium en galgroen kan die gorduur van die oppervlak vorm 'n Aluminum vorm, en galium kan die galium in die algemeen vorm, 'n aluminum in die Aluminum en die galium kan streef bedek, waardeur die reaksie kan voortgaan [4], en die metaal gallium kan herwin en hergebruik word. Die gebruik van aluminium galliumlegeringsmateriaal los die probleem van vinnige voorbereiding en veilige opberging en vervoer van waterstofenergie, die verbetering van veiligheid, ekonomie en omgewingsbeskerming grootliks op.
4. Mediese veld
Gallium word gereeld in die mediese veld gebruik as gevolg van sy unieke bestralings eienskappe, wat gebruik kan word vir die beeldvorming en die inhibering van kwaadaardige gewasse. Galliumverbindings het voor die hand liggende antifungale en antibakteriese aktiwiteite, en bereik uiteindelik sterilisasie deur bakteriële metabolisme te beïnvloed. En galliumlegerings kan gebruik word om termometers te maak, soos Gallium Indium Tin-termometers, 'n nuwe soort vloeibare metaallegering wat veilig, nie-giftig en omgewingsvriendelik is, en kan gebruik word om giftige kwiktermometers te vervang. Daarbenewens vervang 'n sekere deel van die gallium -gebaseerde legering die tradisionele silwer amalgam en word dit in kliniese toepassings gebruik as 'n nuwe tandheelkundige vulmateriaal.
3 、 Outlook
Alhoewel China een van die belangrikste produsente van Gallium ter wêreld is, is daar steeds baie probleme in die Gallium -industrie in China. As gevolg van die lae inhoud van gallium as 'n metgesel -mineraal, is galliumproduksieondernemings verspreid, en daar is swak skakels in die industriële ketting. Die mynproses het 'n ernstige omgewingsbesoedeling, en die produksievermoë van gallium met 'n hoë suiwerheid is relatief swak, hoofsaaklik op die uitvoer van growwe gallium teen lae pryse en die invoer van verfynde gallium teen hoë pryse. Met die ontwikkeling van wetenskap en tegnologie, die verbetering van mense se lewenstandaard en die wydverspreide toepassing van gallium op die gebied van inligting en energie, sal die vraag na gallium egter ook vinnig toeneem. Die relatiewe agterlike produksietegnologie van gallium met 'n hoë suiwerheid sal noodwendig beperkings op die industriële ontwikkeling van China hê. Die ontwikkeling van nuwe tegnologieë is van groot belang om die ontwikkeling van wetenskap en tegnologie van hoë gehalte in China te bewerkstellig.
Postyd: Mei-17-2023