Ir sava veida metāls, kas ir ļoti maģisks. Ikdienas dzīvē tas parādās šķidrā formā kā Merkurs. Ja jūs to nometīsit uz kārbas, jūs būsit pārsteigts, uzzinot, ka pudele kļūst tikpat trausla kā papīrs, un tā sabojājas tikai ar kauju. Turklāt, nometot to tādos metālos kā varš un dzelzs, arī šo situāciju, ko var saukt par “metāla terminatoru”. Kas izraisa šādas īpašības? Šodien mēs ieiesim Metāla gallija pasaulē.
1 、 kāds elements irgallija metāls
Gallija elements ir ceturtajā periodā IIIA grupā periodiskajā elementu tabulā. Tīrā gallija kausēšanas punkts ir ļoti zems, tikai 29,78 ℃, bet viršanas temperatūra ir pat 2204,8 ℃. Vasarā lielākā daļa tā pastāv kā šķidrums, un to var izkausēt, kad to ievieto plaukstā. No iepriekšminētajām īpašībām mēs varam saprast, ka gallijs var korozēt citus metālus tieši tā zemā kušanas temperatūras dēļ. Šķidrais gallijs veido sakausējumus ar citiem metāliem, kas ir maģiskā parādība, kas minēta iepriekš. Tās saturs Zemes garozā ir tikai aptuveni 0,001%, un tā pastāvēšana tika atklāta tikai pirms 140 gadiem. 1871. gadā krievu ķīmiķis Mendeleevs apkopoja periodisko elementu tabulu un paredzēja, ka pēc cinka ir arī elements zem alumīnija, kam ir līdzīgas īpašības kā alumīnijam un kuru sauc par “alumīniju līdzīgu elementu”. 1875. gadā, kad franču zinātnieks Bowabordlands pētīja vienas un tās pašas ģimenes metāla elementu spektrālās līnijas likumus, viņš atrada dīvainu vieglu joslu Sphalerite (ZNS), tāpēc viņš atrada šo “alumīniju līdzīgu elementu” un pēc tam nosauca to pēc dzimtenes France (Gauls, Latīņgali, kas prognozēts vēsturē, ar simbolu, un pēc tam, kad Galijs, kas ir pirmais elements, tika prognozēts vēsturē. Elements eksperimentos.
Gallium galvenokārt tiek izplatīts Ķīnā, Vācijā, Francijā, Austrālijā, Kazahstānā un citās pasaules valstīs, no kurām Ķīnas gallija resursi rezervē vairāk nekā 95% no pasaules kopējās daļas, galvenokārt izplatīti Šansi, Gudžou, Yunnan, Henan, Guangxi un citās vietās [1]. Izplatīšanas veida ziņā Shanxi, Shandong un citās vietās galvenokārt pastāv boksīta, Yunnan un citās vietās alvas rūdā, kā arī Hunan un citās vietās, kas galvenokārt pastāv sphalerītā. Gallija metāla atklāšanas sākumā, ņemot vērā atbilstošo pētījumu trūkumu par tā pielietojumu, cilvēki vienmēr ir uzskatījuši, ka tas ir metāls ar zemu lietojamību. Tomēr, nepārtraukti attīstot informācijas tehnoloģiju un jaunas enerģijas un augsto tehnoloģiju laikmetu, Gallum Metal ir saņēmis uzmanību kā svarīgu materiālu informācijas jomā, un arī tā pieprasījums ir ievērojami palielinājies.
2 、 Metāla gallija pielietojuma lauki
1. Pusvadītāju lauks
Gallium galvenokārt izmanto pusvadītāju materiālu jomā, un visplašāk tiek izmantots gallija arsenīda (GaAs) materiāls un tehnoloģija ir visnobriedušākā. Pusvadītāju materiāli kā informācijas izplatīšanas nesējs veido 80% līdz 85% no kopējā gallija patēriņa, ko galvenokārt izmanto bezvadu sakarā. Gallium arsenīda jaudas pastiprinātāji var palielināt sakaru pārraides ātrumu līdz 100 reizēm līdz 4G tīkliem, kuriem var būt nozīmīga loma 5G ERA ievadīšanā. Turklāt galliju var izmantot kā siltuma izkliedes nesēju pusvadītāju lietojumos, ņemot vērā tā termiskās īpašības, zemu kušanas temperatūru, augstu siltumvadītspēju un labu plūsmas veiktspēju. Gallija metāla pielietošana gallija sakausējuma veidā termiskā saskarnes materiālos var uzlabot siltuma izkliedes spēju un elektronisko komponentu efektivitāti.
2. saules baterijas
Saules bateriju attīstība ir pārgājusi no agrīnām monokristāliskām silīcija saules baterijām uz polikristālisko silīcija plēves šūnām. Sakarā ar augstajām polikristāliskā silīcija plēvju šūnu izmaksām, pētnieki pusvadītāju materiālos ir atklājuši vara indija gallija selēna plānas plēves (CIGS) šūnas [3]. CIGS šūnām ir zemas ražošanas izmaksu, lielo partiju ražošanas un augsta fotoelektriskās konvertācijas līmeņa priekšrocības, tādējādi tām ir plašas attīstības iespējas. Otrkārt, gallija arsenīda saules baterijām ir ievērojamas priekšrocības pārveidošanas efektivitātē, salīdzinot ar plānām plēvju šūnām, kas izgatavotas no citiem materiāliem. Tomēr, ņemot vērā augstās gallija arsenīda materiālu ražošanas izmaksas, tās pašlaik galvenokārt izmanto kosmosa un militārajā jomā.
3. Ūdeņraža enerģija
Pieaugot izpratnei par enerģijas krīzi visā pasaulē, cilvēki cenšas aizstāt neatjaunojamos enerģijas avotus, no kuriem izceļas ūdeņraža enerģija. Tomēr ūdeņraža uzglabāšanas un transporta augstās izmaksas un zemā drošība kavē šīs tehnoloģijas attīstību. Kā visbagātākais metāla elements garozā, alumīnijs var reaģēt ar ūdeni, lai noteiktos apstākļos ražotu ūdeņradi, kas ir ideāls ūdeņraža uzglabāšanas materiāls, tomēr, ņemot vērā viegli oksidāciju metāla alumīnija virsmai, veidojot blīvu alumīnija oksīda plēvi, kas kavē reakciju, un pētnieki ir atraduši, ka zems metāla metāls var veidot alumīniju ar aluminum un gallium un gallium un gallium, kas dislozē, var izplatīt alumīniju ar aluminumu un gallium un gallium un gallium un gallium, kas izšķīrās no Aluminum, un galijs, un galijs var izjust, ka viss ir alumīnija un galijs, un galijs, un galijs var izjust, ka gals ir alumīnija, un galijs, un galium, var izjust, ka gals ir alumīnija, un galijs, un galium, var izjust, ka gals ir alumīnija un galijs, un galijs var izjust. ļaujot reakcijai turpināties [4], un metāla galliju var pārstrādāt un atkārtoti izmantot. Alumīnija gallija sakausējuma materiālu izmantošana ievērojami atrisina ātru sagatavošanas un droša ūdeņraža enerģijas uzglabāšanu un transportēšanu, drošības, ekonomikas un vides aizsardzības uzlabošanu.
4. Medicīnas joma
Galliju parasti izmanto medicīniskajā jomā, pateicoties tā unikālajām starojuma īpašībām, kuras var izmantot ļaundabīgu audzēju attēlveidošanai un kavēšanai. Gallium savienojumiem ir acīmredzamas pretsēnīšu un antibakteriālas aktivitātes, un galu galā sasniedz sterilizāciju, traucējot baktēriju metabolismu. Un gallija sakausējumus var izmantot, lai izgatavotu termometrus, piemēram, Gallium indium Tin termometru, jaunu šķidru metālu sakausējumu, kas ir drošs, netoksisks un videi draudzīgs, un tos var izmantot, lai aizstātu toksiskos dzīvsudraba termometrus. Turklāt noteikta daļa uz gallija balstīta sakausējuma aizstāj tradicionālo sudraba amalgamu un tiek izmantota klīniskajā lietojumā kā jauns zobu pildījuma materiāls.
3 、 Outlook
Lai arī Ķīna ir viens no galvenajiem gallija ražotājiem pasaulē, Ķīnas gallija rūpniecībā joprojām ir daudz problēmu. Sakarā ar zemo gallija kā minerālu pavadošo saturu, gallija ražošanas uzņēmumi ir izkaisīti, un rūpniecības ķēdē ir vājas saites. Kalnrūpniecības procesam ir nopietns vides piesārņojums, un augstas tīrības pakāpes gallija ražošanas spēja ir salīdzinoši vāja, galvenokārt paļaujoties uz rupja gallija eksportēšanu par zemām cenām un importējot rafinētu galliju par augstām cenām. Tomēr, attīstot zinātni un tehnoloģiju, cilvēku dzīves līmeņa uzlabošanu un plaši izplatīto gallija pielietojumu informācijas un enerģijas jomā, arī strauji palielināsies pieprasījums pēc gallija. Salīdzinoši atpalikušās augstas tīrības galium ražošanas tehnoloģijai neizbēgami būs ierobežojumi Ķīnas rūpniecības attīstībai. Jaunu tehnoloģiju izstrādei ir liela nozīme, lai panāktu augstas kvalitātes zinātnes un tehnoloģijas attīstību Ķīnā.
Pasta laiks: maijs-17-2023