Mayroong isang uri ng metal na napaka -kahima -himala. Sa pang -araw -araw na buhay, lumilitaw ito sa likidong anyo tulad ng mercury. Kung ibagsak mo ito sa isang lata, magugulat ka na makita na ang bote ay nagiging marupok tulad ng papel, at masisira ito sa isang sundot lamang. Bilang karagdagan, ang pagbagsak nito sa mga metal tulad ng tanso at bakal ay nagiging sanhi din ng sitwasyong ito, na maaaring tawaging "metal terminator". Ano ang sanhi nito na magkaroon ng ganitong mga katangian? Ngayon papasok tayo sa mundo ng metal gallium.
1 、 Ano ang elementoGallium Metal
Ang elemento ng Gallium ay nasa ika -apat na panahon ng IIIa Group sa pana -panahong talahanayan ng mga elemento. Ang natutunaw na punto ng purong gallium ay napakababa, 29.78 ℃, ngunit ang punto ng kumukulo ay kasing taas ng 2204.8 ℃. Sa tag -araw, ang karamihan sa mga ito ay umiiral bilang isang likido at maaaring matunaw kapag inilagay sa palad. Mula sa mga pag -aari sa itaas, maiintindihan natin na ang gallium ay maaaring ma -corrode ang iba pang mga metal nang tumpak dahil sa mababang punto ng pagtunaw nito. Ang mga likidong gallium ay bumubuo ng mga haluang metal na may iba pang mga metal, na kung saan ay ang mahiwagang kababalaghan na nabanggit kanina. Ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay halos 0.001%lamang, at ang pagkakaroon nito ay hindi natuklasan hanggang sa 140 taon na ang nakalilipas. Noong 1871, ang chemist ng Russia na si Mendeleev ay nagbubuod ng pana -panahong talahanayan ng mga elemento at hinulaan na pagkatapos ng sink, mayroon ding elemento sa ilalim ng aluminyo, na may katulad na mga pag -aari sa aluminyo at tinawag na isang "aluminyo tulad ng elemento". Noong 1875, nang pag -aralan ng siyentipiko na si Bowabordland ang mga batas ng parang multo ng mga elemento ng metal na magkatulad na pamilya, natagpuan niya ang isang kakaibang ilaw na banda sa sphalerite (Zns), kaya natagpuan niya ang "aluminyo na tulad ng elemento", at pagkatapos ay pinangalanan ito pagkatapos ng kanyang ina na Pransya (Gaul, Latin Gallia), na may simbolo na ga upang kumatawan sa elementong ito, kaya ang Gallium ay naging unang elemento na hinulaang sa kasaysayan ng kemikal na elemento ng kemikal na natuklasan at nahanap ang gallium na inaasam Mga Eksperimento.
Ang Gallium ay pangunahing ipinamamahagi sa China, Germany, France, Australia, Kazakhstan at iba pang mga bansa sa mundo, kung saan ang reserbang mapagkukunan ng gallium ng China ay higit sa 95% ng kabuuan ng mundo, higit sa lahat na ipinamamahagi sa Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi at iba pang mga lugar [1]. Sa mga tuntunin ng uri ng pamamahagi, ang Shanxi, Shandong at iba pang mga lugar na higit sa lahat ay umiiral sa bauxite, yunnan at iba pang mga lugar sa tin ore, at Hunan at iba pang mga lugar na pangunahing umiiral sa sphalerite. Sa simula ng pagtuklas ng gallium metal, dahil sa kakulangan ng kaukulang pananaliksik sa aplikasyon nito, palaging naniniwala ang mga tao na ito ay isang metal na may mababang kakayahang magamit. Gayunpaman, sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng impormasyon at ang panahon ng bagong enerhiya at high-tech, ang gallium metal ay nakatanggap ng pansin bilang isang mahalagang materyal sa larangan ng impormasyon, at ang demand nito ay lubos na nadagdagan.
2 、 Mga patlang ng Application ng Metal Gallium
1. Semiconductor Field
Ang Gallium ay pangunahing ginagamit sa larangan ng mga materyales na semiconductor, na may materyal na gallium arsenide (GAAs) na ang pinaka -malawak na ginagamit at ang teknolohiya na ang pinaka -mature. Bilang isang carrier ng pagpapakalat ng impormasyon, ang mga materyales sa semiconductor ay nagkakahalaga ng 80% hanggang 85% ng kabuuang pagkonsumo ng gallium, higit sa lahat na ginagamit sa wireless na komunikasyon. Ang mga amplifier ng gallium arsenide ay maaaring dagdagan ang bilis ng paghahatid ng komunikasyon sa 100 beses na sa 4G network, na maaaring maglaro ng isang mahalagang papel sa pagpasok sa panahon ng 5G. Bukod dito, ang gallium ay maaaring magamit bilang isang medium dissipation medium sa mga aplikasyon ng semiconductor dahil sa mga katangian ng thermal, mababang punto ng pagtunaw, mataas na thermal conductivity, at mahusay na pagganap ng daloy. Ang paglalapat ng gallium metal sa anyo ng isang hallium based alloy sa mga thermal interface na materyales ay maaaring mapabuti ang kakayahan ng pagwawaldas ng init at kahusayan ng mga elektronikong sangkap.
2. Solar Cells
Ang pag -unlad ng mga solar cells ay nawala mula sa maagang monocrystalline silikon solar cells hanggang sa polycrystalline silikon manipis na mga cell ng pelikula. Dahil sa mataas na gastos ng polycrystalline silikon manipis na mga cell ng pelikula, natuklasan ng mga mananaliksik ang tanso na indium gallium selenium manipis na film (CIGS) na mga cell sa mga semiconductor na materyales [3]. Ang mga cell ng CIGS ay may mga pakinabang ng mababang gastos sa produksyon, malaking paggawa ng batch, at mataas na rate ng conversion ng photoelectric, sa gayon ay may malawak na mga prospect sa pag -unlad. Pangalawa, ang mga gallium arsenide solar cells ay may makabuluhang pakinabang sa kahusayan ng conversion kumpara sa manipis na mga cell ng pelikula na gawa sa iba pang mga materyales. Gayunpaman, dahil sa mataas na gastos sa produksyon ng mga materyales sa gallium arsenide, kasalukuyang ginagamit ang mga ito sa larangan ng aerospace at militar.
3. Hydrogen Energy
Sa pagtaas ng kamalayan ng krisis sa enerhiya sa buong mundo, ang mga tao ay naghahangad na palitan ang hindi nababago na mga mapagkukunan ng enerhiya, kung saan ang enerhiya ng hydrogen ay nakatayo. Gayunpaman, ang mataas na gastos at mababang kaligtasan ng imbakan ng hydrogen at transportasyon ay hadlangan ang pag -unlad ng teknolohiyang ito. As the most abundant metal element in the crust, aluminum can react with water to produce hydrogen under certain conditions, which is an ideal hydrogen storage material, However, due to the easy oxidation of the surface of metal aluminum to form a dense aluminum oxide film, which inhibits the reaction, researchers have found that low melting point metal gallium can form an alloy with aluminum, and gallium can dissolve the surface aluminum oxide coating, Pinapayagan ang reaksyon upang magpatuloy [4], at ang metal gallium ay maaaring mai -recycle at magamit muli. Ang paggamit ng aluminyo gallium alloy na materyales ay lubos na nalulutas ang problema ng mabilis na paghahanda at ligtas na pag -iimbak at transportasyon ng hydrogen energy, pagpapabuti ng kaligtasan, ekonomiya, at proteksyon sa kapaligiran.
4. Larangan ng medikal
Ang Gallium ay karaniwang ginagamit sa larangan ng medikal dahil sa natatanging mga katangian ng radiation, na maaaring magamit para sa imaging at pagpigil sa mga malignant na bukol. Ang mga compound ng Gallium ay may halatang mga aktibidad na antifungal at antibacterial, at sa huli ay nakamit ang isterilisasyon sa pamamagitan ng nakakasagabal sa metabolismo ng bakterya. At ang mga haluang metal na gallium ay maaaring magamit upang makagawa ng mga thermometer, tulad ng gallium indium lata thermometer, isang bagong uri ng likidong metal na haluang metal na ligtas, hindi nakakalason, at palakaibigan, at maaaring magamit upang mapalitan ang mga nakakalason na mercury thermometer. Bilang karagdagan, ang isang tiyak na proporsyon ng gallium based alloy ay pumapalit sa tradisyonal na pilak na amalgam at ginagamit sa mga klinikal na aplikasyon bilang isang bagong materyal na pagpuno ng ngipin.
3 、 pananaw
Bagaman ang China ay isa sa mga pangunahing prodyuser ng gallium sa mundo, marami pa ring mga problema sa industriya ng gallium ng China. Dahil sa mababang nilalaman ng gallium bilang isang kasamang mineral, nakakalat ang mga negosyo ng gallium, at may mga mahina na link sa pang -industriya na kadena. Ang proseso ng pagmimina ay may malubhang polusyon sa kapaligiran, at ang kapasidad ng paggawa ng mataas na kadalisayan gallium ay medyo mahina, higit sa lahat ay umaasa sa pag-export ng magaspang na gallium sa mababang presyo at pag-import ng pino na gallium sa mataas na presyo. Gayunpaman, sa pag -unlad ng agham at teknolohiya, ang pagpapabuti ng mga pamantayan sa pamumuhay ng mga tao, at ang malawakang aplikasyon ng gallium sa larangan ng impormasyon at enerhiya, ang demand para sa gallium ay mabilis ding tataas. Ang medyo paatras na teknolohiya ng produksiyon ng high-kadalisayan gallium ay hindi maiiwasang magkaroon ng mga hadlang sa pag-unlad ng pang-industriya ng China. Ang pagbuo ng mga bagong teknolohiya ay may malaking kabuluhan para sa pagkamit ng mataas na kalidad na pag-unlad ng agham at teknolohiya sa China.
Oras ng Mag-post: Mayo-17-2023