Postoji vrsta metala koja je vrlo magična. U svakodnevnom životu se pojavljuje u tečnom obliku poput žive. Ako ga ispustite na limenku, iznenadit ćete se što ćete smatrati da boca postaje poput krhkih kao papira, a prekid će se slomiti sa samo pokućim. Pored toga, ispuštajući ga na metale kao što je bakar i željezo uzrokuje i ovu situaciju koja se može nazvati "metalnim terminama". Šta uzrokuje da imaju takve karakteristike? Danas ćemo ući u svijet metalnih galija.
1, koji je elementgalijum metal
Gallium element je u četvrtom periodu IIIA Group u periodičnoj tablici elemenata. Talište čistog galinija je vrlo niska, samo 29,78 ℃, ali tačka ključanja je čak 2204,8 ℃. Ljeti većina toga postoji kao tečnost i može se rastopiti kada se postavi na dlan. Iz gornjih svojstava možemo razumjeti da gallium može koriti ostale metale upravo zbog svoje talice niske topline. Tekući galijum oblici legura sa drugim metalima, što je čarobna pojava spomenuta ranije. Njegov sadržaj u zemljinoj kore iznosi samo oko 0,001%, a njegovo postojanje nije bilo otkriveno do 140 godina. 1871. godine ruski hemičar Mendeleev sažeo je periodičnu tablicu elemenata i predvidio da postoji i nakon cinka, također postoji element ispod aluminija, koji ima slična svojstva za aluminij i naziva se "aluminijum poput elemenata". 1875. godine, kada je francuski naučnik Bowabordland proučavao zakone metalnih elemenata iste porodice, našao je čudan lagani pojam u sphaleritu (ZNS-a), pa je nazvao ovaj element, pa je gallium postao prvi element koji je u povijesti otkrivanja hemijskih elemenata, a zatim je pronašao potvrđeni element u Eksperimenti.
Galgium se uglavnom distribuira u Kini, Njemačkoj, Francuskoj, Kazahstan i drugim zemljama u svijetu, od kojih kineskih gallijumskih resursa računa za više od 95% svjetskog ukupnog svijeta, uglavnom raspoređene u Shanxiju, Guizhou, Yunnanu, Henanu, Guangxiju i drugim mjestima [1]. U pogledu vrste distribucije, Shanxi, Shandong i druga mjesta uglavnom postoje u boksitu, Yunnanu i drugim mjestima u lin ruda, a Hunan i druga mjesta uglavnom postoje u sfaleritu. Na početku otkrića galijum-metala, zbog nedostatka odgovarajućih istraživanja o njegovoj primjeni, ljudi su uvijek vjerovali da je metal sa niskom upotrebljivošću. Međutim, sa kontinuiranim razvojem informacione tehnologije i ere nove energetike i visokotehnološke, galijum-metal je privukao pažnju kao važan materijal u informacionom polju, a njena potražnja je takođe uvelike povećana.
2, primjena metalnih galija
1. Poluprovodnički polje
Gallium se uglavnom koristi u polju poluvodičkih materijala, s gallijumskim arsenidom (Gaas) materijal koji se najčešće koristi i tehnologija koja je najzreljenija. Kao prevoznik diseminacije informacija, poluvodički materijali čine 80% na 85% ukupne potrošnje galija, koji se uglavnom koristi u bežičnoj komunikaciji. Gallium arsenide Ponačari moći mogu povećati brzinu prijenosa komunikacije na 100 puta veća od 4G mreža, koja može igrati važnu ulogu u unosu 5G ere. Štaviše, Gallium se može koristiti kao medij za disipaciju topline u poluvodičkim aplikacijama zbog njegovih toplotnih karakteristika, nisko talište, visoke toplotne provodljivosti i dobrom performansu protoka. Primjena gallijum metala u obliku legure na bazi galija u termičkim interfejs materijalima može poboljšati sposobnost disipacije topline i efikasnost elektroničkih komponenti.
2. Solarne ćelije
Razvoj solarnih ćelija otišao je iz ranih monokristalnih silikonskih solarnih ćelija do polikristalnih silikonskih tankih filmskih filma. Zbog visokih troškova polikristalnih silikonskih tankih filmova, istraživači su otkrili da ćelije bakra indijum gallium selenium tanke filmova (cigare) u poluvodičkim materijalima [3]. CIGS ćelije imaju prednosti niskih proizvodnih troškova, velike serije i visoke fotoelektrične stope konverzije, čime su izgledi širokog razvoja. Drugo, solarne ćelije galijum arsenida imaju značajne prednosti u efikasnosti pretvorbe u odnosu na tanke filmove od drugih materijala. Međutim, zbog visokih proizvodnih troškova galijumskih arsenidnih materijala, trenutno se uglavnom koriste u zrakoplovnom i vojnom polju.
3. Vodonik energija
Uz sve veću svijest o energetskoj krizi širom svijeta, ljudi žele zamijeniti ne obnovljive izvore energije, od kojih se izdvaja energija vodika. Međutim, visoki troškovi i niska sigurnost skladištenja i transporta vodonika ometaju razvoj ove tehnologije. Kao najobirniji metalni element u kore, aluminijum može reagirati s vodom da bi se proizveo vodik pod određenim uvjetima, što je za lagano oksidačko sredstvo, koje su istraživače iz malog taliranja metalni gallium, a galijum može rastvoriti površinski aluminijumski operativ premaz, omogućavajući reakciju za nastavak [4], a metalni gallium može se reciklirati i ponovo koristiti. Upotreba materijala od aluminijumskih galina u velikoj mjeri rješava problem brze pripreme i sigurnog skladištenja i transporta vodonika energije, poboljšavajući sigurnosnu, ekonomiju i zaštitu okoliša.
4. Medicinsko polje
Gallium se obično koristi u medicinskom polju zbog jedinstvenih svojstava zračenja, koja se može koristiti za snimanje i inhibiranje malignih tumora. Galijumski spojevi imaju očite antifungalne i antibakterijske aktivnosti, a na kraju postižu sterilizaciju ometajući bakterijski metabolizam. I galijumske legure mogu se koristiti za izradu termometra, poput gallijumskih limenih termomera, nova vrsta tečnog metalnih legura koja je sigurna, netoksična i ekološki prihvatljiva, a može se koristiti za zamjenu otrovnih živahnih termometra. Pored toga, određeni udio gallijumske legure zamjenjuje tradicionalni srebrni amalgam i koristi se u kliničkim aplikacijama kao novi zubni materijal za punjenje.
3, Outlook
Iako je Kina jedan od glavnih proizvođača Galleuma na svijetu, još uvijek postoji mnogo problema u kineskoj galijunoj industriji. Zbog niskog sadržaja Galliuma kao suputnika minerala, galijumska proizvodna preduzeća su raštrkana, a u industrijskom lancu postoje slabi linkovi. Proces rudarstva ima ozbiljno zagađenje okoliša, a proizvodni kapacitet visokog čistoće je relativno slab, uglavnom se oslanjajući na izvoz grubog galina pri niskim cijenama i uvoz rafiniranih galija po visokim cijenama. Međutim, s razvojem nauke i tehnologije, poboljšanje životnog standarda ljudi i široko rasprostranjena primjena Galgiuma u poljima informacija i energije, potražnja za galijumom također će se brzo povećavati. Relativno unatrag proizvodna tehnologija visoko čistoće Gallium neminovno će imati ograničenja u kineskom industrijskom razvoju. Razvoj novih tehnologija od velikog je značaja za postizanje visokokvalitetnog razvoja nauke i tehnologije u Kini.
Pošta: May-17-2023