Existuje druh kovu, ktorý je veľmi magický. V každodennom živote sa objavuje v tekutej podobe ako ortuť. Ak ju upustíte na plechovku, budete prekvapení, keď zistíte, že fľaša sa stáva tak krehkou ako papier, a zlomí sa iba poke. Okrem toho ho spadne na kovy, ako je meď a železo, tiež spôsobuje túto situáciu, ktorú možno nazvať „kovovým terminátorom“. Čo spôsobuje, že má také vlastnosti? Dnes vstúpime do sveta kovového gallium.
1 、 Aký je prvokgália
Element gália je v štvrtej skupine IIIA v periodickej tabuľke prvkov. Bod topenia čistého gallia je veľmi nízky, iba 29,78 ℃, ale bod varu je až 2204,8 ℃. V lete väčšina z nich existuje ako tekutina a pri umiestnení do dlane sa dá roztaviť. Z vyššie uvedených vlastností dokážeme pochopiť, že Gallium môže korodovať ďalšie kovy presne kvôli svojmu nízkemu bodu topenia. Kvapalné gallium tvorí zliatiny s inými kovmi, čo je magickým javom uvedeným vyššie. Jeho obsah v zemskej kôre je iba asi 0,001%a jej existencia sa objavila až pred 140 rokmi. V roku 1871 ruský chemik Mendeleev zhrnul periodickú tabuľku prvkov a predpovedal, že po zinku existuje tiež prvok pod hliníkom, ktorý má podobné vlastnosti ako hliník a nazýva sa „hliníkový prvok“. V roku 1875, keď francúzsky vedec Bowabordland študoval zákony o spektrálnej línii kovových prvkov tej istej rodiny, našiel v sfalerite (Zns), a našiel tento „hliníkový prvok“, a potom ho pomenoval po jeho vlastnom Francúzsku (Gaul, Latin Gallia). prvok v experimentoch.
Gallium je distribuované hlavne v Číne, Nemecku, Francúzsku, Austrálii, Kazachstane a ďalších krajinách na svete, z ktorých čínske zásoby Gallium Resources predstavujú viac ako 95% celkových miest na svete, najmä v Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi a ďalších miestach [1]. Pokiaľ ide o typ distribúcie, Shanxi, Shandong a ďalšie miesta existujú hlavne v bauxite, Yunnane a na iných miestach v plechovej rudi a Hunan a iné miesta existujú hlavne v sfalerite. Na začiatku objavu kovu gália, kvôli nedostatku zodpovedajúceho výskumu jeho aplikácie, ľudia vždy verili, že ide o kov s nízkou použiteľnosťou. Avšak s neustálym vývojom informačných technológií a ére nových energetických a špičkových technológií sa Gallium Metal venoval pozornosti ako dôležitý materiál v oblasti informačnej oblasti a jeho dopyt sa tiež výrazne zvýšil.
2 、 aplikačné polia kovového gallium
1. Polovodičové pole
Gallium sa používa hlavne v oblasti polovodičových materiálov, pričom materiál Gallium Arsenid (GAAS) je najčastejšie používaný a technológia je najvyspelejšia. Ako nosič šírenia informácií predstavujú polovodičové materiály 80% až 85% z celkovej spotreby gália, ktorá sa používa najmä v bezdrôtovej komunikácii. Zosilňovače energie Gallium Arsenid môžu zvýšiť rýchlosť prenosu komunikácie na 100 -násobok rýchlosti sietí 4G, čo môže zohrávať dôležitú úlohu pri vstupe do ERA 5G. Gálium sa navyše môže použiť ako médium na rozptyl tepla v polovodičových aplikáciách kvôli svojim tepelným charakteristikám, nízkym bodom topenia, vysokej tepelnej vodivosti a dobrého výkonu toku. Aplikácia kovu gália vo forme zliatiny na báze gália v materiáloch tepelného rozhrania môže zlepšiť schopnosť rozptyľovania tepla a účinnosť elektronických komponentov.
2. Solárne články
Vývoj solárnych článkov prešiel od skorých monokryštalických kremíkových solárnych buniek do polykryštalických kremíkových tenkých filmov kremíka. Vzhľadom na vysoké náklady na polykryštalické kremíkové tenké filmové bunky si vedci objavili v polovodičových materiáloch bunky tenkého filmu s selenium s selenom s selenium (CIGS) v polovodičoch [3]. Bunky CIGS majú výhody nízkych výrobných nákladov, veľkej dávkovej výroby a vysokej miery fotoelektrickej konverzie, a tak majú široké vyhliadky na vývoj. Po druhé, solárne články Gallium Arsenid majú významné výhody pri účinnosti konverzie v porovnaní s tenkými filmovými bunkami vyrobenými z iných materiálov. Vzhľadom na vysoké výrobné náklady na materiály arzenidu gália sa však v súčasnosti používajú hlavne v leteckých a vojenských poliach.
3. Vodíková energia
S rastúcou informovanosťou o energetickej kríze na celom svete sa ľudia snažia nahradiť neobnoviteľné zdroje energie, z ktorých vodíková energia vyniká. Vysoké náklady a nízka bezpečnosť skladovania vodíka a prepravy však bránia rozvoju tejto technológie. Ako najhojnejší kovový prvok v kôre môže hliník reagovať s vodou za výrobu vodíka za určitých podmienok, čo je ideálny materiál na skladovanie vodíka, avšak v dôsledku ľahkej oxidácie povrchu kovového hliníka za vzniku hustého filmu oxidu hlinitého hliníka, ktorý inhibuje reakciu, vedci zistili, že nízka teplota topenia gallium môže tvoriť allux Umožnenie pokračovania reakcie [4] a kovový gallium sa môže recyklovať a znovu použiť. Použitie materiálov zliatiny hliníka gália výrazne rieši problém rýchleho prípravy a bezpečného skladovania a prepravy energie vodíka, zlepšuje bezpečnosť, hospodárstvo a ochranu životného prostredia.
4. Medical Field
Gallium sa bežne používa v lekárskej oblasti vďaka svojim jedinečným žiarením, ktoré sa môžu použiť na zobrazovanie a inhibíciu malígnych nádorov. Gáliové zlúčeniny majú zjavné antimykotické a antibakteriálne aktivity a nakoniec dosahujú sterilizáciu interferovaním s bakteriálnym metabolizmom. A zliatiny gália sa môžu použiť na výrobu teplomerov, ako sú napríklad termometre india gália, nový typ zliatiny tekutých kovov, ktorý je bezpečný, netoxický a ekologický a môže sa použiť na nahradenie toxických termometre ortuti. Okrem toho určitá časť zliatiny na báze gália nahrádza tradičný strieborný amalgam a používa sa v klinických aplikáciách ako nový materiál zubného plňovania.
3 、 výhľad
Aj keď je Čína jedným z hlavných výrobcov Gallium na svete, v čínskom priemysle Gallium je stále veľa problémov. V dôsledku nízkych obsahov gália ako sprievodného minerálu sú podniky výroby gália rozptýlené a v priemyselnom reťazci sú slabé spojenia. Proces ťažby má vážne znečistenie životného prostredia a výrobná kapacita vysokokvalitného gallium je relatívne slabá, hlavne sa spolieha na vývoz hrubého gália za nízke ceny a dovoz rafinovaného gália za vysoké ceny. Avšak s rozvojom vedy a techniky, zlepšenia životnej úrovne ľudí a rozsiahle uplatňovanie gália v oblasti informácií a energie sa tiež rýchlo zvýši dopyt po gáliu. Relatívne zaostalá výrobná technológia s vysokým čistotou gallium bude nevyhnutne mať obmedzenia priemyselného rozvoja Číny. Vývoj nových technológií má veľký význam pre dosiahnutie vysokokvalitného rozvoja vedy a techniky v Číne.
Čas príspevku: máj-17-2023