Постои еден вид метал кој е многу магичен.Во секојдневниот живот се појавува во течна форма како жива.Ако го пуштите на лименка, ќе се изненадите кога ќе откриете дека шишето станува кревко како хартија и ќе се скрши само со боцкање.Покрај тоа, фрлањето на метали како бакар и железо, исто така, ја предизвикува оваа ситуација, која може да се нарече „метален терминатор“.Што предизвикува тоа да има такви карактеристики?Денеска ќе влеземе во светот на металниот галиум.
1, Што е елементгалиум метал
Елементот на галиум е во четвртиот период IIIА група во периодниот систем на елементи.Точката на топење на чистиот галиум е многу ниска, само 29,78 ℃, но точката на вриење е висока до 2204,8 ℃.Во лето, поголемиот дел од него постои како течност и може да се стопи кога ќе се стави во дланка.Од горенаведените својства, можеме да разбереме дека галиумот може да кородира други метали токму поради неговата ниска точка на топење.Течниот галиум формира легури со други метали, што е магичниот феномен споменат претходно.Неговата содржина во Земјината кора е само околу 0,001%, а неговото постоење беше откриено дури пред 140 години.Во 1871 година, рускиот хемичар Менделеев го сумираше периодниот систем на елементи и предвиде дека по цинкот има и елемент под алуминиумот, кој има слични својства на алуминиумот и се нарекува „елемент сличен на алуминиум“.Во 1875 година, кога францускиот научник Бовабордланд ги проучувал законите на спектралните линии на металните елементи од истото семејство, тој пронашол чудна светлосна лента во сфалеритот (ZnS), па го пронашол овој „елемент сличен на алуминиум“, а потоа го именувал по неговата татковина. Франција (Галија, латински Галија), со симболот Ga да го претставува овој елемент, така што галиумот стана првиот елемент предвиден во историјата на откривањето на хемиските елементи, а потоа го најде потврдениот елемент во експериментите.
Галиумот главно се дистрибуира во Кина, Германија, Франција, Австралија, Казахстан и други земји во светот, од кои кинеските резерви на галиум сочинуваат повеќе од 95% од вкупниот број во светот, главно дистрибуирани во Шанкси, Гуижоу, Јунан, Хенан, Гуангкси. и други места [1].Во однос на типот на дистрибуција, Шанкси, Шандонг и други места главно постојат во боксит, Јунан и други места во лимената руда, а Хунан и други места главно постојат во сфалерит.На почетокот на откривањето на металот галиум, поради недостаток на соодветни истражувања за неговата примена, луѓето отсекогаш верувале дека тоа е метал со мала употребливост.Меѓутоа, со континуираниот развој на информатичката технологија и ерата на новата енергија и високата технологија, галиум металот доби внимание како важен материјал во областа на информациите, а неговата побарувачка исто така значително се зголеми.
2. Полиња за примена на метален галиум
1. Полупроводничка област
Галиумот главно се користи во полето на полупроводнички материјали, при што материјалот од галиум арсенид (GaAs) е најшироко користен, а технологијата е најзрела.Како носител на ширење информации, полупроводничките материјали сочинуваат 80% до 85% од вкупната потрошувачка на галиум, главно користен во безжичната комуникација.Засилувачите на енергија од галиум арсенид можат да ја зголемат брзината на пренос на комуникација до 100 пати поголема од онаа на 4G мрежите, што може да игра важна улога во влегувањето во ерата на 5G.Покрај тоа, галиумот може да се користи како медиум за дисипација на топлина во полупроводнички апликации поради неговите термички карактеристики, ниската точка на топење, високата топлинска спроводливост и добрите перформанси на проток.Примената на галиум метал во форма на легура на база на галиум во материјали со топлинска интерфејс може да ја подобри способноста за дисипација на топлина и ефикасноста на електронските компоненти.
2. Соларни ќелии
Развојот на соларни ќелии премина од рани монокристални силиконски соларни ќелии до поликристални силиконски ќелии со тенок филм.Поради високата цена на поликристалните силициумски ќелии со тенок филм, истражувачите открија бакарни индиум галиум галиум селенски тенок филм (CIGS) ќелии во полупроводнички материјали [3].CIGS-клетките ги имаат предностите на ниски трошоци за производство, производство на големи серии и висока стапка на фотоелектрична конверзија, со што имаат широки изгледи за развој.Второ, соларните ќелии од галиум арсенид имаат значителни предности во ефикасноста на конверзија во споредба со ќелиите со тенок филм направени од други материјали.Сепак, поради високата цена на производството на материјалите од галиум арсенид, тие во моментов главно се користат во воздушната и воената област.
3. Водородна енергија
Со зголемената свест за енергетската криза ширум светот, луѓето се обидуваат да ги заменат необновливите извори на енергија, од кои се издвојува водородната енергија.Сепак, високата цена и ниската безбедност на складирањето и транспортот на водород го попречуваат развојот на оваа технологија.Како најзастапен метален елемент во кората, алуминиумот може да реагира со вода за да произведе водород под одредени услови, што е идеален материјал за складирање на водород, меѓутоа, поради лесната оксидација на површината на металниот алуминиум за да се формира густа фолија од алуминиум оксид. , кој ја инхибира реакцијата, истражувачите открија дека металниот галиум со ниска точка на топење може да формира легура со алуминиум, а галиумот може да ја раствори површинската обвивка од алуминиум оксид, што овозможува реакцијата да продолжи [4], а металниот галиум може да се рециклира и повторно да се користи .Употребата на материјали од легура на алуминиум галиум во голема мера го решава проблемот на брза подготовка и безбедно складирање и транспорт на водородна енергија, подобрување на безбедноста, економичноста и заштитата на животната средина.
4. Медицинска област
Галиумот најчесто се користи во медицинската област поради неговите уникатни својства на зрачење, што може да се користи за снимање и инхибиција на малигни тумори.Соединенијата на галиум имаат очигледни антигабични и антибактериски активности и на крајот постигнуваат стерилизација со мешање во бактерискиот метаболизам.А легурите на галиум може да се користат за производство на термометри, како што се термометрите со галиум индиум калај, нов тип на течна легура на метал кој е безбеден, нетоксичен и еколошки, и може да се користи за замена на токсичните термометри со жива.Дополнително, одреден дел од легура на база на галиум го заменува традиционалниот сребрен амалгам и се користи во клинички апликации како нов материјал за полнење на забите.
3, Outlook
Иако Кина е еден од главните производители на галиум во светот, сè уште има многу проблеми во кинеската индустрија за галиум.Поради ниската содржина на галиум како придружен минерал, претпријатијата за производство на галиум се расфрлани, а има слаби алки во индустрискиот синџир.Процесот на рударство има сериозно загадување на животната средина, а капацитетот за производство на галиум со висока чистота е релативно слаб, главно потпирајќи се на извоз на груб галиум по ниски цени и увоз на рафиниран галиум по високи цени.Меѓутоа, со развојот на науката и технологијата, подобрувањето на животниот стандард на луѓето и широката примена на галиумот во областа на информациите и енергијата, побарувачката за галиум исто така брзо ќе се зголеми.Релативно заостанатата технологија на производство на галиум со висока чистота неизбежно ќе има ограничувања за индустрискиот развој на Кина.Развојот на нови технологии е од големо значење за постигнување висококвалитетен развој на науката и технологијата во Кина.
Време на објавување: мај-17-2023 година