Et gëtt eng Zort Metal déi ganz magesch ass. Am Alldag erschéngt et a flësseger Form wéi Quecksilber. Wann Dir et op eng Dose fällt, wäert Dir iwwerrascht sinn ze fannen datt d'Flasche sou fragil gëtt wéi Pabeier, an et brécht just mat engem Poke. Zousätzlech verursaacht et op Metaller wéi Kupfer an Eisen ze falen och dës Situatioun, déi den "Metalterminator" genannt ka ginn. Wat bewierkt datt et esou Charakteristiken huet? Haut wäerte mir d'Welt vum Metal Gallium eragoen.
1, Wat Element assGallium Metall
Gallium Element ass an der véierter Period IIIA Grupp am Periodesystem vun Elementer. De Schmelzpunkt vu purem Gallium ass ganz niddereg, nëmmen 29,78 ℃, awer de Kachpunkt ass sou héich wéi 2204,8 ℃. Am Summer existéiert déi meescht dovun als Flëssegkeet a ka geschmolt ginn wann se an der Handfläch gesat ginn. Vun den uewe genannten Eegeschafte kënne mir verstoen datt Gallium aner Metaller präzis wéinst sengem nidderegen Schmelzpunkt korrodéiere kann. Flësseg Gallium formt Legierungen mat anere Metaller, wat dat magescht Phänomen ass, dee virdru genannt gouf. Säin Inhalt an der Äerdkrust ass nëmme ronn 0,001%, a seng Existenz gouf eréischt virun 140 Joer entdeckt. Am Joer 1871 huet de russesche Chemiker Mendeleev de periodeschen Dësch vun den Elementer zesummegefaasst a virausgesot datt nom Zink och en Element ënner dem Aluminium gëtt, dat ähnlech Eegeschafte wéi Aluminium huet an en "aluminiumähnlechen Element" genannt gëtt. Am Joer 1875, wéi de franséische Wëssenschaftler Bowabordland d'Spektrallinn Gesetzer vun Metallelementer vun der selwechter Famill studéiert huet, huet hien eng komesch Liichtband am Sphalerit (ZnS) fonnt, sou datt hien dëst "aluminiumähnlech Element" fonnt huet an et duerno no sengem Mammeland benannt huet. Frankräich (Gallien, Latäin Gallia), mam Symbol Ga fir dëst Element ze representéieren, sou datt Gallium dat éischt Element war dat an der Geschicht vun der Entdeckung vun chemeschen Elementer virausgesot gouf, an dunn dat bestätegt Element fonnt huet an Experimenter.
Gallium gëtt haaptsächlech a China, Däitschland, Frankräich, Australien, Kasachstan an aner Länner op der Welt verdeelt, vun deenen d'Gallium Ressource Reserven aus China méi wéi 95% vum Weltgesamt ausmaachen, haaptsächlech an Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi verdeelt. an aner Plazen [1]. Wat d'Verdeelungstyp ugeet, existéieren Shanxi, Shandong an aner Plazen haaptsächlech a Bauxit, Yunnan an aner Plazen an Zinnäerz, an Hunan an aner Plazen existéieren haaptsächlech a Sphalerit. Am Ufank vun der Entdeckung vu Galliummetall, wéinst dem Mangel u entspriechend Fuerschung iwwer seng Uwendung, hunn d'Leit ëmmer gegleeft datt et e Metal mat gerénger Benotzerfrëndlechkeet ass. Wéi och ëmmer, mat der kontinuéierlecher Entwécklung vun Informatiounstechnologie an der Ära vun neier Energie an High-Tech, huet d'Galliummetall Opmierksamkeet als e wichtegt Material am Informatiounsberäich kritt, a seng Nofro ass och staark eropgaang.
2、 Applikatioun Felder vun Metal Gallium
1. Semiconductor Terrain
Gallium gëtt haaptsächlech am Beräich vun Hallefleitmaterialien benotzt, mat Galliumarsenid (GaAs) Material dat am meeschte benotzt gëtt an d'Technologie am meeschte reift. Als Carrier vun Informatiounsverbreedung, Halbleitermaterialien ausmaachen 80% bis 85% vum Gesamtverbrauch vu Gallium, haaptsächlech an der drahtloser Kommunikatioun benotzt. Gallium Arsenid Kraaftverstärker kënnen d'Kommunikatiounsiwwerdroungsgeschwindegkeet op 100 Mol d'Geschwindegkeet vun 4G Netzwierker erhéijen, wat eng wichteg Roll an der 5G Ära spille kann. Ausserdeem kann Gallium als Wärmevergëftungsmedium an Hallefleitapplikatioune benotzt ginn wéinst senge thermesche Charakteristiken, nidderegen Schmelzpunkt, héich thermesch Konduktivitéit a gudder Flowleistung. D'Applikatioun vu Galliummetall a Form vun enger Galliumbaséierter Legierung an thermeschen Interfacematerialien kann d'Hëtztvergëftungsfäegkeet an d'Effizienz vun elektronesche Komponenten verbesseren.
2. Solarzellen
D'Entwécklung vu Solarzellen ass vu fréie monokristalline Silizium Solarzellen op polykristallin Silizium Dënnfilmzellen gaangen. Wéinst den héije Käschte vun polycrystalline Silicon dënn Film Zellen, Fuerscher hunn Kupfer Indium Gallium Selen dënn Film (CIGS) Zellen an semiconductor Material entdeckt [3]. CIGS Zellen hunn d'Virdeeler vun niddrege Produktiounskäschten, grousser Batchproduktioun, an héijer photoelektrescher Konversiounstaux, sou datt se breet Entwécklungsperspektiven hunn. Zweetens, Galliumarsenid Solarzellen hunn bedeitend Virdeeler bei der Konversiounseffizienz am Verglach mat dënnem Filmzellen aus anere Materialien. Wéi och ëmmer, wéinst den héije Produktiounskäschte vu Galliumarsenidmaterialien, gi se momentan haaptsächlech an der Raumfaart- a Militärberäicher benotzt.
3. Waasserstoff Energie
Mat der ëmmer méi Sensibiliséierung vun der Energiekris op der ganzer Welt, sichen d'Leit net erneierbar Energiequellen ze ersetzen, vun deenen Waasserstoffenergie erausstécht. Wéi och ëmmer, déi héich Käschten an déi niddreg Sécherheet vu Waasserstofflagerung an Transport behënneren d'Entwécklung vun dëser Technologie. Als reichst Metallelement an der Krust kann Aluminium mat Waasser reagéieren fir Waasserstoff ënner bestëmmte Konditiounen ze produzéieren, wat en idealt Waasserstofflagermaterial ass, awer wéinst der einfacher Oxidatioun vun der Uewerfläch vum Metallaluminium fir en dichten Aluminiumoxidfilm ze bilden , déi d'Reaktioun hemmt, hunn d'Fuerscher festgestallt datt Metallgallium mat engem nidderegen Schmelzpunkt eng Legierung mat Aluminium bilden, a Gallium kann d'Uewerfläch Aluminiumoxidbeschichtung opléisen, wat et erlaabt Reaktioun fir virzegoen [4], an d'Metall Gallium kann recycléiert a weiderbenotzt ginn. D'Benotzung vun Aluminium Galliumlegierungsmaterialien léist vill de Problem vun der séierer Virbereedung a sécherer Lagerung an Transport vu Waasserstoffenergie, d'Sécherheet, d'Wirtschaft an d'Ëmweltschutz verbesseren.
4. Medical Beräich
Gallium gëtt allgemeng am medizinesche Beräich benotzt wéinst senge eenzegaartege Stralungseigenschaften, déi kënne benotzt ginn fir bösart Tumoren ze bilden an ze hemmen. Galliumverbindungen hunn offensichtlech antifungal an antibakteriell Aktivitéiten, a schlussendlech erreechen Steriliséierung andeems se mam bakterielle Metabolismus stéieren. A Galliumlegierungen kënne benotzt ginn fir Thermometeren ze maachen, wéi zB Gallium-Indium-Zinn-Thermometer, eng nei Zort flësseg Metalllegierung déi sécher, net gëfteg an ëmweltfrëndlech ass, a ka benotzt ginn fir gëfteg Quecksilberthermometer ze ersetzen. Zousätzlech ersetzt e gewëssen Undeel vu Gallium-baséiert Legierung den traditionelle Sëlweramalgam a gëtt a klineschen Uwendungen als neit Zänn Füllmaterial benotzt.
3, Ausbléck
Och wann China ee vun den Haaptproduzenten vu Gallium op der Welt ass, ginn et nach ëmmer vill Probleemer an der China Galliumindustrie. Wéinst dem nidderegen Inhalt vu Gallium als Begleedermineral sinn d'Galliumproduktiounsfirmen verspreet, an et gi schwaach Linken an der Industriekette. De Miningprozess huet eng sérieux Ëmweltverschmotzung, an d'Produktiounskapazitéit vu Gallium mat héijer Rengheet ass relativ schwaach, haaptsächlech op d'Exportatioun vu grober Gallium zu niddrege Präisser a raffinéiert Gallium zu héije Präisser importéiert. Wéi och ëmmer, mat der Entwécklung vun der Wëssenschaft an der Technologie, der Verbesserung vum Liewensstandard vun de Leit, an der verbreeter Uwendung vu Gallium an den Informatiouns- an Energieberäicher, wäert d'Nofro fir Gallium och séier eropgoen. Déi relativ réckgängeg Produktiounstechnologie vu Gallium mat héijer Rengheet wäert zwangsleefeg Aschränkungen op d'industriell Entwécklung vu China hunn. D'Entwécklung vun neien Technologien ass vu grousser Bedeitung fir eng qualitativ héichwäerteg Entwécklung vu Wëssenschaft an Technologie a China z'erreechen.
Post Zäit: Mee-17-2023