Hai unha especie de metal moi máxico. Na vida diaria, aparece en forma líquida como Mercurio. Se a caes nunha lata, quedará sorprendido ao descubrir que a botella se fai tan fráxil como o papel e romperá con só un poke. Ademais, soltalo en metais como o cobre e o ferro tamén provoca esta situación, que se pode chamar "Metal Terminator". Que fai que teña tales características? Hoxe entraremos no mundo do galio metálico.
1 、 Que elemento éMetal de galio
O elemento de galio está no cuarto período IIIA do grupo na táboa periódica de elementos. O punto de fusión do galio puro é moi baixo, só 29,78 ℃, pero o punto de ebulición é de 2204,8 ℃. No verán, a maior parte existe como líquido e pódese derreter cando se coloca na palma. A partir das propiedades anteriores, podemos entender que o galio pode corroír outros metais precisamente polo seu baixo punto de fusión. O galio líquido forma aliaxes con outros metais, que é o fenómeno máxico mencionado anteriormente. O seu contido na codia terrestre é de aproximadamente o 0,001%e a súa existencia non se descubriu ata hai 140 anos. En 1871, o químico ruso Mendeleev resumiu a táboa periódica de elementos e prognosticou que despois do cinc, tamén hai un elemento por baixo do aluminio, que ten propiedades similares ao aluminio e chámase "elemento como o aluminio". En 1875, cando o científico francés Bowabordland estudaba as leis espectrais de liña espectral dos elementos metálicos da mesma familia, atopou unha estraña banda de luz en esfalerita (Zns), polo que atopou este "elemento como o aluminio", e logo nomeouno despois de que a súa patria se converteu no primeiro elemento que se converteu no primeiro elemento do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial do historial. en experimentos.
Gallium distribúese principalmente en China, Alemaña, Francia, Australia, Kazajstán e outros países do mundo, dos que as reservas de recursos de galio de China representan máis do 95% do total do mundo, distribuídos principalmente en Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi e outros lugares [1]. En termos de distribución, existen principalmente Shanxi, Shandong e outros lugares en bauxita, Yunnan e outros lugares en mineral de estaño, e existen principalmente Hunan e outros lugares en esfalerita. Ao comezo do descubrimento do metal galio, debido á falta de investigacións correspondentes sobre a súa aplicación, a xente sempre cría que se trata dun metal con baixa usabilidade. Non obstante, co desenvolvemento continuo das tecnoloxías da información e a era da nova enerxía e de alta tecnoloxía, Gallium Metal recibiu a atención como material importante no campo da información, e a súa demanda tamén aumentou moito.
2 、 Campos de aplicación de galio metálico
1. Campo de semiconductores
O galio úsase principalmente no campo dos materiais de semiconductor, sendo o material de arsenida de galio (GAAS) o máis empregado e a tecnoloxía é a máis madura. Como transportista de difusión de información, os materiais de semiconductores representan o 80% ao 85% do consumo total de galio, usado principalmente na comunicación sen fíos. Os amplificadores de potencia de arsenida de galio poden aumentar a velocidade de transmisión da comunicación ata 100 veces a das redes 4G, o que pode desempeñar un papel importante na entrada na era 5G. Ademais, o galio pódese usar como medio de disipación de calor en aplicacións de semiconductores debido ás súas características térmicas, un baixo punto de fusión, alta condutividade térmica e bo rendemento do fluxo. Aplicar metal galio en forma de aliaxe a base de galio en materiais de interface térmica pode mellorar a capacidade de disipación de calor e a eficiencia dos compoñentes electrónicos.
2. Células solares
O desenvolvemento de células solares pasou de células solares de silicio monocristalinas precoz a células de película fina de silicio policristalino. Debido ao elevado custo das células de película fina de silicio policristalino, os investigadores descubriron células de película fina de selenio de galio de galio de cobre en materiais de semiconductores [3]. As células CIGS teñen as vantaxes de baixos custos de produción, gran produción por lotes e alta taxa de conversión fotoeléctrica, tendo así amplas perspectivas de desenvolvemento. En segundo lugar, as células solares de arsenida de galio teñen vantaxes significativas na eficiencia de conversión en comparación con células de película fina feitas doutros materiais. Non obstante, debido ao elevado custo de produción de materiais de arsenida de galio, actualmente úsanse principalmente nos campos aeroespaciais e militares.
3. Enerxía de hidróxeno
Coa crecente conciencia da crise enerxética en todo o mundo, a xente busca substituír fontes de enerxía non renovables, das que destaca a enerxía de hidróxeno. Non obstante, o elevado custo e a baixa seguridade do almacenamento e do transporte de hidróxeno dificultan o desenvolvemento desta tecnoloxía. Como o elemento metálico máis abundante na codia, o aluminio pode reaccionar coa auga para producir hidróxeno en determinadas condicións, o que é un material de almacenamento de hidróxeno ideal, con todo, debido á fácil oxidación da superficie do aluminio metálico para formar un denso de aluminio de óxido, que inhibe a reacción, os investigadores poden atopar o punto de múltiple. revestimento, permitindo que a reacción continúe [4], e o galio metálico pódese reciclar e reutilizar. O uso de materiais de aliaxe de galio de aluminio resolve enormemente o problema da preparación rápida e o almacenamento seguro e o transporte de enerxía de hidróxeno, mellorando a seguridade, a economía e a protección ambiental.
4. Campo médico
O galio úsase habitualmente no campo médico debido ás súas propiedades de radiación únicas, que se poden usar para imaxes e inhibición de tumores malignos. Os compostos de galio teñen actividades antifúngicas e antibacterianas evidentes e, en definitiva, conseguen a esterilización interferindo co metabolismo bacteriano. E as aliaxes de galio pódense usar para fabricar termómetros, como termómetros de lata de indio galio, un novo tipo de aliaxe de metais líquidos que é seguro, non tóxico e ecolóxico e pode usarse para substituír os termómetros de mercurio tóxicos. Ademais, unha certa proporción de aleación a base de galio substitúe a amalgama tradicional de prata e úsase en aplicacións clínicas como novo material de recheo dental.
3 、 Outlook
Aínda que China é un dos principais produtores de Gallium no mundo, aínda hai moitos problemas na industria do galio de China. Debido ao baixo contido de galio como mineral acompañante, as empresas de produción de galio están espalladas e hai vínculos débiles na cadea industrial. O proceso mineiro ten unha grave contaminación ambiental e a capacidade de produción do galio de alta pureza é relativamente débil, dependendo principalmente da exportación de galio groso a prezos baixos e importando galio refinado a prezos elevados. Non obstante, co desenvolvemento da ciencia e a tecnoloxía, a mellora do nivel de vida das persoas e a aplicación xeneralizada do galio nos campos da información e da enerxía, a demanda de galio tamén aumentará rapidamente. A tecnoloxía de produción relativamente atrasada do galio de alta pureza terá inevitablemente restricións ao desenvolvemento industrial de China. O desenvolvemento de novas tecnoloxías é de gran importancia para lograr o desenvolvemento de ciencia e tecnoloxía de alta calidade en China.
Tempo de publicación: 17-2023 de maio