Postoji vrsta metala koji je vrlo čaroban. U svakodnevnom se životu pojavljuje u tekućem obliku poput Merkura. Ako ga ispustite na limenku, iznenadit ćete se kad otkrijete da boca postaje krhka kao i papir, a ona će se slomiti samo s pokom. Osim toga, ispuštanje metala poput bakra i željeza također uzrokuje ovu situaciju, koja se može nazvati "metalnim terminatorom". Što uzrokuje da ima takve karakteristike? Danas ćemo ući u svijet metala galija.
1 、 Koji je elementmetal od galija
Element galija nalazi se u četvrtom razdoblju IIIA grupe u periodičnoj tablici elemenata. Točka topljenja čistog galija je vrlo niska, samo 29,78 ℃, ali točka ključanja je čak 2204,8 ℃. Ljeti većina toga postoji kao tekućina i može se rastopiti kad se stavi na dlan. Iz gornjih svojstava možemo shvatiti da galij može korodirati ostale metale upravo zbog niske točke topljenja. Tekući galij tvori legure s drugim metalima, što je ranije spomenut čarobni fenomen. Njegov sadržaj u Zemljinoj kore iznosi samo oko 0,001%, a njegovo postojanje nije otkriveno prije 140 godina. 1871. ruski kemičar Mendeleev sažeo je periodičnu tablicu elemenata i predvidio da nakon cinka nalazi se i element ispod aluminija, koji ima slična svojstva kao aluminij i naziva se "aluminijski poput elementa". 1875. godine, kada je francuski znanstvenik Bowabordland proučavao zakone o spektralnoj liniji metalnih elemenata iste obitelji, pronašao je neobičan svjetlosni pojas u sfaleritu (Zns), pa je otkrio da je "aluminij poput elementa", a zatim je imenovao po njegovoj matičnoj Franci, i tada je postavljena u povijesti, s tim da je tako element, s tim za predstavljanje prikazanog GA do predstavljanja GA do predstavljanja, sa simbolom GA, sa simbolom GA do predstavljanja eksperimenti.
Galij se uglavnom distribuira u Kini, Njemačkoj, Francuskoj, Australiji, Kazahstanu i drugim zemljama svijeta, od kojih kineski rezervi resursa Gallium čine više od 95% ukupnog dijela svijeta, uglavnom distribuiranih u Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi i druga mjesta [1]. U pogledu vrste distribucije, Shanxi, Shandong i druga mjesta uglavnom postoje u boksitu, Yunnanu i drugim mjestima u limenoj rudi, a Hunan i druga mjesta uglavnom postoje u sfaleritu. Na početku otkrića metala galija, zbog nedostatka odgovarajućeg istraživanja o njegovoj primjeni, ljudi su uvijek vjerovali da je to metal s niskom upotrebljivošću. Međutim, s kontinuiranim razvojem informacijske tehnologije i erom nove energije i visokotehnološkog metala, Gallium Metal je privukao pažnju kao važan materijal u informativnom polju, a njegova potražnja također se uvelike povećala.
2 、 Polja primjene metalnog galija
1. poluvodičko polje
Galij se uglavnom koristi u području poluvodičkih materijala, pri čemu je materijal galija arsenida (GAAS) najčešće se koristi, a tehnologija je najzrelija. Kao nosač širenja informacija, poluvodički materijali čine 80% do 85% ukupne potrošnje galija, uglavnom se koristi u bežičnoj komunikaciji. Pojačala snage galija arsenida mogu povećati brzinu prijenosa komunikacije na 100 puta veću od 4G mreže, što može igrati važnu ulogu u ulasku u eru 5G. Nadalje, galij se može koristiti kao medij za raspršivanje topline u poluvodičkim primjenama zbog svojih toplinskih karakteristika, niskog tališta, velike toplinske vodljivosti i dobrih performansi protoka. Primjena galijskog metala u obliku legure na bazi galija u materijalima toplinskog sučelja može poboljšati sposobnost rasipanja topline i učinkovitost elektroničkih komponenti.
2. Solarne ćelije
Razvoj solarnih ćelija prešao je iz ranih monokristalnih silicijskih solarnih ćelija u polikristalne silicijske stanice tankih filmova. Zbog visokih troškova polikristalnih silicijskih stanica tankih filmova, istraživači su otkrili bakrene stanice tankih filmova iz selena bakrenog indija (CIGS) u poluvodičkim materijalima [3]. CIGS stanice imaju prednosti niskih troškova proizvodnje, velike serijske proizvodnje i visoke stope fotoelektrične pretvorbe, pa imaju široke izglede za razvoj. Drugo, solarne ćelije galija arsenida imaju značajne prednosti u učinkovitosti pretvorbe u usporedbi s tankim filmskim stanicama izrađenim od drugih materijala. Međutim, zbog visokih troškova proizvodnje materijala galij arsenida, oni se trenutno uglavnom koriste u zrakoplovnim i vojnim poljima.
3. Energija vodika
S sve većom sviješću o energetskoj krizi u cijelom svijetu, ljudi žele zamijeniti neobnovljive izvore energije, od kojih se ističe energija vodika. Međutim, visoki troškovi i niska sigurnost skladištenja vodika i transporta ometaju razvoj ove tehnologije. Kao najzastupljeniji metalni element u kore, aluminij može reagirati s vodom za proizvodnju vodika pod određenim uvjetima, što je idealan materijal za skladištenje vodika, međutim, zbog jednostavne oksidacije metalnog aluminija kako bi se tvorio gusti aluminijski oksidni film, koji je inhibirajući, a alemiranje s niskim ulomcima može formirati gallium, a sve niske točke galtiuma može formirati gallium, a niski top u almumuma, a niski točki točki gallium može formirati gallium, a niski točki top u niskom almumu. omogućavajući da se reakcija nastavi [4], a metalni galij može se reciklirati i ponovno upotrijebiti. Upotreba materijala od aluminijskog galija u velikoj mjeri rješava problem brzog pripreme i sigurnog skladištenja i transporta vodikove energije, poboljšavajući sigurnost, ekonomiju i zaštitu okoliša.
4. Medicinsko polje
Galij se obično koristi u medicinskom polju zbog jedinstvenih svojstava zračenja koja se mogu koristiti za snimanje i inhibiranje malignih tumora. Galijski spojevi imaju očite antifungalne i antibakterijske aktivnosti i na kraju postižu sterilizaciju ometajući metabolizam bakterija. I legure galija mogu se koristiti za izradu termometara, poput termometra Gallium Indium Tin, nove vrste legure tekućeg metala koja je sigurna, netoksična i ekološki prihvatljiva, a mogu se koristiti za zamjenu toksičnih živih termometara. Pored toga, određeni udio legure na bazi galija zamjenjuje tradicionalni srebrni amalgam i koristi se u kliničkoj primjeni kao novi materijal za punjenje zuba.
3 、 Outlook
Iako je Kina jedan od glavnih proizvođača Galliuma na svijetu, u kineskoj industriji galija još uvijek postoje mnogi problemi. Zbog niskog sadržaja galija kao popratnog minerala, poduzeća za proizvodnju galija raštrkana su, a u industrijskom lancu postoje slabe veze. Proces rudarstva ima ozbiljno zagađenje okoliša, a proizvodni kapacitet galija visoke čistoće relativno je slab, uglavnom se oslanja na izvoz grube galija po niskim cijenama i uvoz rafiniranog galija po visokim cijenama. Međutim, s razvojem znanosti i tehnologije, poboljšanjem životnih standarda ljudi i širokom primjenom galija u područjima informacija i energije, potražnja za galijom također će se brzo povećati. Relativno zaostala proizvodna tehnologija Galliuma visoke čistoće neizbježno će imati ograničenja na kineskom industrijskom razvoju. Razvijanje novih tehnologija od velikog je značaja za postizanje visokokvalitetnog razvoja znanosti i tehnologije u Kini.
Vrijeme posta: svibnja-17-2023