Metall Terminator - Gallju

Hemm tip ta 'metall li huwa maġiku ħafna. Fil-ħajja ta 'kuljum, jidher f'forma likwida bħall-merkurju. Jekk twaqqagħha fuq bott, tkun sorpriż li ssib li l-flixkun isir fraġli daqs il-karta, u jkisser b'xi poke biss. Barra minn hekk, it-twaqqigħ fuq metalli bħar-ram u l-ħadid jikkawża wkoll din is-sitwazzjoni, li tista 'tissejjaħ "terminator tal-metall". X'jikkawża li jkollha tali karatteristiċi? Illum se nidħlu fid-dinja tal-gallju tal-metall.

1、What element huwametall tal-gallju

L-element tal-gallju jinsab fir-raba 'grupp IIIA fit-tabella perjodika tal-elementi. Il-punt tat-tidwib tal-gallju pur huwa baxx ħafna, 29.78 ℃ biss, iżda l-punt tat-togħlija huwa għoli daqs 2204.8 ℃. Fis-sajf, il-biċċa l-kbira minnha teżisti bħala likwidu u tista 'tidwib meta titqiegħed fil-pala. Mill-proprjetajiet ta 'hawn fuq, nistgħu nifhmu li l-gallju jista' jissaddad metalli oħra preċiżament minħabba l-punt tat-tidwib baxx tiegħu. Il-gallju likwidu jifforma ligi ma 'metalli oħra, li huwa l-fenomenu maġiku msemmi qabel. Il-kontenut tiegħu fil-qoxra tad-Dinja huwa biss madwar 0.001%, u l-eżistenza tiegħu ma ġietx skoperta sa 140 sena ilu. Fl-1871, il-kimiku Russu Mendeleev ġabar fil-qosor it-tabella perjodika tal-elementi u bassar li wara ż-żingu, hemm ukoll element taħt l-aluminju, li għandu proprjetajiet simili għall-aluminju u jissejjaħ "element bħall-aluminju". Fl-1875, meta x-xjenzat Franċiż Bowabordland kien qed jistudja l-liġijiet tal-linja spettrali ta 'elementi tal-metall ta' l-istess familja, sab faxxa tad-dawl stramba fl-isphalerite (ZnS), għalhekk sab dan l-"element simili għall-aluminju", u mbagħad semmieha wara l-patrija tiegħu. Franza (Gaul, Latin Gallia), bis-simbolu Ga biex jirrappreżenta dan l-element, għalhekk il-gallju sar l-ewwel element imbassar fl-istorja tal-iskoperta tal-element kimiku, u mbagħad sab l-element ikkonfermat fl-esperimenti.

Il-gallju huwa mqassam prinċipalment fiċ-Ċina, il-Ġermanja, Franza, l-Awstralja, il-Każakstan u pajjiżi oħra fid-dinja, li r-riżervi tar-riżorsi tal-gallju taċ-Ċina jammontaw għal aktar minn 95% tat-total tad-dinja, imqassma prinċipalment f'Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi u postijiet oħra [1]. F'termini ta 'tip ta' distribuzzjoni, Shanxi, Shandong u postijiet oħra jeżistu prinċipalment fil-boksajt, Yunnan u postijiet oħra fil-mineral tal-landa, u Hunan u postijiet oħra jeżistu prinċipalment f'sphalerite. Fil-bidu tal-iskoperta tal-metall tal-gallju, minħabba n-nuqqas ta 'riċerka korrispondenti dwar l-applikazzjoni tiegħu, in-nies dejjem emmnu li huwa metall b'użu baxx. Madankollu, bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-informazzjoni u l-era ta 'enerġija ġdida u teknoloġija għolja, il-metall tal-gallju rċieva attenzjoni bħala materjal importanti fil-qasam tal-informazzjoni, u d-domanda tiegħu żdiedet ħafna wkoll.

2、 Oqsma ta 'Applikazzjoni tal-Gallju tal-metall

1. Qasam tas-semikondutturi

Il-gallju jintuża prinċipalment fil-qasam tal-materjali semikondutturi, bil-materjal tal-gallju arsenide (GaAs) huwa l-aktar użat u t-teknoloġija hija l-aktar matura. Bħala trasportatur ta 'tixrid ta' informazzjoni, materjali semikondutturi jammontaw għal 80% sa 85% tal-konsum totali tal-gallju, prinċipalment użat fil-komunikazzjoni mingħajr fili. L-amplifikaturi tal-qawwa tal-arsenidu tal-gallju jistgħu jżidu l-veloċità tat-trażmissjoni tal-komunikazzjoni għal 100 darba dik tan-netwerks 4G, li jista 'jkollhom rwol importanti biex jidħlu fl-era 5G. Barra minn hekk, il-gallju jista 'jintuża bħala mezz ta' dissipazzjoni tas-sħana f'applikazzjonijiet semikondutturi minħabba l-karatteristiċi termali tiegħu, punt ta 'tidwib baxx, konduttività termali għolja, u prestazzjoni tajba tal-fluss. L-applikazzjoni tal-metall tal-gallju fil-forma ta 'liga bbażata fuq il-gallju f'materjali ta' interface termali tista 'ttejjeb il-kapaċità tad-dissipazzjoni tas-sħana u l-effiċjenza tal-komponenti elettroniċi.

2. Ċelloli solari

L-iżvilupp taċ-ċelloli solari mar minn ċelloli solari tas-silikon monokristallin bikrija għal ċelloli tal-film irqiq tas-silikon polikristallin. Minħabba l-ispiża għolja taċ-ċelloli tal-film irqiq tas-silikon polikristallin, ir-riċerkaturi skoprew ċelloli tar-ram indju gallju selenju film irqiq (CIGS) f'materjali semikondutturi [3]. Iċ-ċelloli CIGS għandhom il-vantaġġi ta 'spejjeż ta' produzzjoni baxxi, produzzjoni ta 'lott kbir, u rata ta' konverżjoni fotoelettrika għolja, u b'hekk ikollhom prospetti wesgħin ta 'żvilupp. It-tieni nett, iċ-ċelloli solari tal-gallju arsenide għandhom vantaġġi sinifikanti fl-effiċjenza tal-konverżjoni meta mqabbla ma 'ċelloli tal-film irqiq magħmulin minn materjali oħra. Madankollu, minħabba l-ispiża għolja tal-produzzjoni tal-materjali tal-gallju arsenide, bħalissa jintużaw prinċipalment fl-oqsma aerospazjali u militari.

3. Enerġija ta 'l-idroġenu

Biż-żieda fl-għarfien tal-kriżi tal-enerġija fid-dinja kollha, in-nies qed ifittxu li jissostitwixxu s-sorsi tal-enerġija mhux rinnovabbli, li minnhom tispikka l-enerġija tal-idroġenu. Madankollu, l-ispiża għolja u s-sigurtà baxxa tal-ħażna u t-trasport tal-idroġenu jfixklu l-iżvilupp ta 'din it-teknoloġija. Bħala l-element tal-metall l-aktar abbundanti fil-qoxra, l-aluminju jista 'jirreaġixxi mal-ilma biex jipproduċi idroġenu taħt ċerti kundizzjonijiet, li huwa materjal ideali għall-ħażna tal-idroġenu, Madankollu, minħabba l-ossidazzjoni faċli tal-wiċċ tal-aluminju tal-metall biex jifforma film dens tal-ossidu tal-aluminju , li jinibixxi r-reazzjoni, ir-riċerkaturi sabu li l-gallju tal-metall b'punt ta 'tidwib baxx jista' jifforma liga bl-aluminju, u l-gallju jista 'jxolji l-kisi tal-ossidu tal-aluminju tal-wiċċ, li jippermetti l- reazzjoni biex tipproċedi [4], u l-gallju tal-metall jista 'jiġi riċiklat u użat mill-ġdid. L-użu ta 'materjali ta' liga tal-gallju tal-aluminju jsolvi ħafna l-problema tal-preparazzjoni mgħaġġla u l-ħażna u t-trasport sikur tal-enerġija tal-idroġenu, ittejjeb is-sikurezza, l-ekonomija u l-protezzjoni ambjentali.

4. Qasam mediku

Il-gallju huwa komunement użat fil-qasam mediku minħabba l-proprjetajiet ta 'radjazzjoni uniċi tiegħu, li jistgħu jintużaw għall-immaġini u jinibixxu tumuri malinni. Il-komposti tal-gallju għandhom attivitajiet antifungali u antibatteriċi ovvji, u fl-aħħar mill-aħħar jiksbu sterilizzazzjoni billi jinterferixxu mal-metaboliżmu batterjali. U ligi tal-gallju jistgħu jintużaw biex jagħmlu termometri, bħal termometri tal-landa tal-gallju indju, tip ġdid ta 'liga tal-metall likwidu li huwa sigur, mhux tossiku, u favur l-ambjent, u jista' jintuża biex jissostitwixxi termometri tossiċi tal-merkurju. Barra minn hekk, ċertu proporzjon ta 'liga bbażata fuq il-gallju jissostitwixxi l-amalgama tal-fidda tradizzjonali u tintuża f'applikazzjonijiet kliniċi bħala materjal ġdid ta' mili dentali.

3、 Outlook

Għalkemm iċ-Ċina hija waħda mill-produtturi ewlenin tal-gallju fid-dinja, għad hemm ħafna problemi fl-industrija tal-gallju taċ-Ċina. Minħabba l-kontenut baxx ta 'gallju bħala minerali anëillari, l-intrapriżi tal-produzzjoni tal-gallju huma mferrxa, u hemm ħoloq dgħajfa fil-katina industrijali. Il-proċess tal-minjieri għandu tniġġis ambjentali serju, u l-kapaċità tal-produzzjoni tal-gallju ta 'purità għolja hija relattivament dgħajfa, prinċipalment tiddependi fuq l-esportazzjoni ta' gallju oħxon bi prezzijiet baxxi u l-importazzjoni ta 'gallju raffinat bi prezzijiet għoljin. Madankollu, bl-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija, it-titjib tal-istandards tal-għajxien tan-nies, u l-applikazzjoni mifruxa tal-gallju fl-oqsma tal-informazzjoni u l-enerġija, id-domanda għall-gallju se tiżdied ukoll malajr. It-teknoloġija tal-produzzjoni relattivament b'lura tal-gallju ta 'purità għolja inevitabbilment se jkollha restrizzjonijiet fuq l-iżvilupp industrijali taċ-Ċina. L-iżvilupp ta 'teknoloġiji ġodda huwa ta' sinifikat kbir biex jinkiseb żvilupp ta 'kwalità għolja tax-xjenza u t-teknoloġija fiċ-Ċina.