Istnieje rodzaj metalu, który jest bardzo magiczny. W życiu codziennym pojawia się w postaci płynnej, takiej jak rtęć. Jeśli upuścisz puszkę, zdziwisz się, że butelka staje się równie krucha jak papier, i pęknie z tylko uderzeniem. Ponadto upuszczenie go na metale takie jak miedź i żelazo również powoduje tę sytuację, którą można nazwać „metalowym terminatorem”. Co powoduje, że ma takie cechy? Dzisiaj wejdziemy do świata metalowego galu.
1 、 Jaki jest elementMetal gali
Element galu znajduje się w czwartym okresie IIIA w okresowej tabeli pierwiastków. Temperatura topnienia czystego galu jest bardzo niska, tylko 29,78 ℃, ale temperatura wrzenia jest tak wysoka jak 2204,8 ℃. Latem większość z nich istnieje jako płyn i można ją stopić po umieszczeniu w dłoni. Z powyższych właściwości możemy zrozumieć, że galus może korodować inne metale dokładnie ze względu na niski poziom topnienia. Płynny galu tworzy stopy z innymi metaliami, które jest magicznym zjawiskiem wspomnianym wcześniej. Jego zawartość w skorupie Ziemi wynosi tylko około 0,001%, a jej istnienie zostało odkryte dopiero 140 lat temu. W 1871 r. Rosyjski chemik Mendeleev podsumował okresową tabelę pierwiastków i przewidział, że po cynku znajduje się również element pod aluminium, który ma podobne właściwości do aluminium i nazywa się „elementem podobnym do aluminium”. W 1875 r., Kiedy francuski naukowiec Bowabordland studiował prawa linii spektralnej metalowych elementów tej samej rodziny, znalazł dziwny lekki pasek w Sphalerite (Zns), więc znalazł ten „gliniczny element”, a następnie nazwał go po swojej dziedzicznej Francji (Gaul, Latin Gallia), z symbolem GA do reprezentowania tego elementu, galusem, a następnie odkrycia, a następnie wyróżnionego elementu chemicznego w elemencie, a następnie stwierdzonym elementem w elemencie chemicznym w elemencie w elemencie w potwierdzeniu w eksperymenty.
Gala jest dystrybuowana głównie w Chinach, Niemczech, Francji, Australii, Kazachstanie i innych krajach na świecie, z których chińskie rezerwy zasobów galu stanowią ponad 95% całkowitej całości świata, głównie w Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi i innych miejscach [1]. Jeśli chodzi o rodzaj dystrybucji, Shanxi, Shandong i inne miejsca istnieją głównie w boksyt, Yunnan i innych miejscach w rudie cynowej, a Hunan i innych miejscach istnieją głównie w sfalet. Na początku odkrycia metalu galu, ze względu na brak odpowiednich badań nad jego zastosowaniem, ludzie zawsze wierzyli, że jest to metal o niskiej użyteczności. Jednak wraz z ciągłym rozwojem technologii informatycznych i ery nowej energii i zaawansowanej technologii metal galu zwrócił uwagę jako ważny materiał w polu informacyjnym, a jego popyt również wzrósł.
2 、 Pola zastosowania metalowego galu
1. Pole półprzewodnikowe
Gala jest stosowana głównie w dziedzinie materiałów półprzewodnikowych, przy czym najczęściej stosowany materiał arsenu gali (GAAS), a technologia jest najbardziej dojrzała. Jako przewoźnik rozpowszechniania informacji materiały półprzewodników stanowią 80% do 85% całkowitego zużycia galu, wykorzystywanego głównie w komunikacji bezprzewodowej. Wzmacniacze mocy arsenu gali mogą zwiększyć prędkość transmisji komunikacyjnej do 100 razy większa niż w sieci 4G, co może odgrywać ważną rolę w wejściu do ERA 5G. Ponadto galu może być stosowany jako pożytek rozpraszania ciepła w zastosowaniach półprzewodników ze względu na jego charakterystykę termiczną, niską temperaturę topnienia, wysoką przewodność cieplną i dobrą wydajność przepływu. Zastosowanie metalu galu w postaci stopu galu w materiałach interfejsu termicznego może poprawić zdolność rozpraszania ciepła i wydajność elementów elektronicznych.
2. Ogniwa słoneczne
Rozwój ogniw słonecznych przeszedł od wczesnych monokrystalicznych krzemu ogniw słonecznych na polikrystaliczne komórek cienkowarstwowych krzemowych. Ze względu na wysokie koszty polikrystalicznego krzemowego cienkiego filmu komórki, naukowcy odkryli komórki cienkiej folii selenu miedzi indium galu (CIGS) w materiałach półprzewodnikowych [3]. Komórki CIGS mają zalety niskich kosztów produkcji, dużej produkcji partii i wysokiego wskaźnika konwersji fotoelektrycznej, a tym samym mają szerokie perspektywy rozwoju. Po drugie, ogniwa słoneczne arsenidów galu mają znaczące zalety w wydajności konwersji w porównaniu z komórkami cienkowarstwowymi wykonanymi z innych materiałów. Jednak ze względu na wysokie koszty produkcji materiałów arsenowych galu, są one obecnie stosowane głównie w polach lotniczych i wojskowych.
3. Energia wodoru
Wraz ze wzrostem świadomości kryzysu energetycznego na całym świecie ludzie starają się zastąpić nie odnawialne źródła energii, których wyróżnia się energia wodoru. Jednak wysoki koszt i niskie bezpieczeństwo magazynowania i transportu wodoru utrudniają rozwój tej technologii. Jako najliczniejszy metalowy element w skórce, glinie może reagować z wodą w celu wytwarzania wodoru w pewnych warunkach, co jest idealnym materiałem do magazynowania wodoru, ze względu na łatwe utlenianie powierzchni metalowej glinu z gęstą folią tlenku glinu, która hamuje reakcję, badacze stwierdzili, że tlenku tlenku powierzchniowego o niskim poziomie utleniającym może tworzyć alloyum glinu, a tlen powłoka, umożliwiając reakcję na kontynuację [4], a metalowy galu może zostać poddany recyklingowi i ponowne wykorzystanie. Zastosowanie materiałów aluminiowych galicznych znacznie rozwiązuje problem szybkiego przygotowania oraz bezpiecznego przechowywania i transportu energii wodoru, poprawy bezpieczeństwa, ekonomii i ochrony środowiska.
4. Pole medyczne
Gala jest powszechnie stosowana w dziedzinie medycyny ze względu na unikalne właściwości promieniowania, które można stosować do obrazowania i hamowania nowotworów złośliwych. Związki galu mają oczywiste działania przeciwgrzybicze i przeciwbakteryjne i ostatecznie osiągają sterylizację poprzez zakłócanie metabolizmu bakteryjnego. A stopy galu mogą być stosowane do wytwarzania termometrów, takich jak termometry cyny galu indum, nowy rodzaj stopu ciekłego metalu, który jest bezpieczny, nietoksyczny i przyjazny dla środowiska, i mogą być stosowane w celu zastąpienia toksycznych termometrów rtęci. Ponadto pewna część stopu galu zastępuje tradycyjną amalgamat srebra i jest stosowany w zastosowaniach klinicznych jako nowy materiał napełniający dentystyczną.
3 、 Perspektywy
Chociaż Chiny są jednym z głównych producentów galu na świecie, wciąż istnieje wiele problemów w chińskim przemyśle gali. Ze względu na niską zawartość galania jako minerałów towarzyszących przedsiębiorstwa produkcyjne galu są rozproszone i istnieją słabe powiązania w łańcuchu przemysłowym. Proces wydobycia ma poważne zanieczyszczenie środowiska, a zdolność produkcyjna galu o dużej czystości jest stosunkowo słaba, głównie polegając na eksportowaniu gruboziarnistego galu po niskich cenach i imporcie wyrafinowanej gali w wysokich cenach. Jednak wraz z rozwojem nauki i technologii, poprawa standardów życia ludzi oraz powszechne stosowanie gali w dziedzinie informacji i energii, popyt na galę również gwałtownie wzrośnie. Stosunkowo zacofana technologia produkcji galu o dużej czystości nieuchronnie będzie miała ograniczenia dotyczące rozwoju przemysłowego Chin. Opracowanie nowych technologii ma ogromne znaczenie dla osiągnięcia wysokiej jakości rozwoju nauki i technologii w Chinach.
Czas po: 17-2023