Ci hè un tipu di metallu chì hè assai magicu. In a vita di ogni ghjornu, appare in forma liquida cum'è u mercuriu. Se l'abbandunate nantu à una lattina, sarete sorpresu di truvà chì a buttiglia diventa fragile cum'è a carta, è si romperà cù solu un poke. Inoltre, abbandunà nantu à metalli cum'è u ramu è u ferru pruvuca ancu sta situazione, chì pò esse chjamatu "terminatore di metallu". Chì hè a causa di avè tali caratteristiche? Oghje entremu in u mondu di u gallium metallicu.
1 、 Chì elementu hègallium metallu
L'elementu Gallium hè in u quartu periodu IIIA gruppu in a tavola periodica di l'elementi. U puntu di fusione di u gallium puru hè assai bassu, solu 29,78 ℃, ma u puntu di ebollizione hè finu à 2204,8 ℃. In l'estiu, a maiò parte esiste cum'è liquidu è pò esse funnutu quandu si mette in u palme. Da e proprietà di sopra, pudemu capisce chì u gallium pò corrode altri metalli precisamente per via di u so puntu di fusione bassu. U gallium liquidu forma alleati cù altri metalli, chì hè u fenomenu magicu citatu prima. U so cuntenutu in a crosta di a Terra hè solu circa 0,001%, è a so esistenza ùn hè stata scuperta finu à 140 anni fà. In u 1871, u chimicu russu Mendeleev hà riassuntu a tavola periodica di l'elementi è predichendu chì dopu à u zincu, ci hè ancu un elementu sottu à l'aluminiu, chì hà proprietà simili à l'aluminiu è hè chjamatu "elementu cum'è aluminiu". In u 1875, quandu u scientist francese Bowabordland studiava e liggi spettrali di l'elementi metallichi di a listessa famiglia, truvò una strana banda di luce in sphalerite (ZnS), per quessa, truvò questu "elementu cum'è l'aluminiu", è l'hà chjamatu dopu à a so patria. Francia (Gaul, latinu Gallia), cù u simbulu Ga per rapprisintà stu elementu, cusì u gallium divintò u primu elementu previstu in a storia di a scuperta di l'elementu chimicu, è dopu trovu l'elementu cunfirmatu. in esperimenti.
Galiu hè principalmente distribuitu in Cina, Germania, Francia, Australia, Kazakistan è altri paesi in u mondu, di quale e riserve di risorsa di galiu di a China contanu più di 95% di u totale di u mondu, principalmente distribuite in Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi. è altri lochi [1]. In quantu à u tipu di distribuzione, Shanxi, Shandong è altri lochi sò principarmenti in bauxite, Yunnan è altri lochi in minerale di stagno, è Hunan è altri lochi sò principalmente in sphalerite. À u principiu di a scuperta di metallu gallium, per via di a mancanza di ricerca currispundenti nantu à a so applicazione, a ghjente hà sempre cridutu chì hè un metallu cù usabilità bassa. In ogni casu, cù u sviluppu cuntinuu di a tecnulugia di l'infurmazione è l'era di l'energia nova è l'alta tecnulugia, u metallu di galiu hà ricivutu l'attinzioni cum'è un materiale impurtante in u campu di l'infurmazioni, è a so dumanda hè ancu aumentata assai.
2 、 Campi Applicazioni di Metal Gallium
1. Campu semiconductor
U galiu hè principarmenti utilizatu in u campu di i materiali semiconduttori, cù u materiale di arsenidu di galiu (GaAs) chì hè u più utilizatu è a tecnulugia hè a più matura. Cum'è un traspurtadore di a diffusione di l'infurmazioni, i materiali semiconduttori contanu da 80% à 85% di u cunsumu tutale di galiu, principarmenti utilizatu in a cumunicazione wireless. L'amplificatori di putenza di l'arsenidu di Gallium ponu aumentà a velocità di trasmissione di cumunicazione à 100 volte quella di e rete 4G, chì ponu ghjucà un rolu impurtante in l'entrata in l'era 5G. Inoltre, u galiu pò esse usatu cum'è un mediu di dissipazione di u calore in l'applicazioni di semiconductor per via di e so caratteristiche termiche, un puntu di fusione bassu, una conduttività termale alta è un bonu rendimentu di flussu. L'applicazione di metalli di galiu in forma di una lega basata in galiu in materiali di l'interfaccia termale pò migliurà a capacità di dissipazione di u calore è l'efficienza di i cumpunenti elettroni.
2. Cellule sulari
U sviluppu di e cellule solari hè andatu da e prime cellule solari di siliciu monocristallino à cellule di film sottile di siliciu policristallino. A causa di l'altu costu di e cellule di film sottile di siliciu policristallino, i circadori anu scupertu e cellule di film sottile di rame indium galium selenium (CIGS) in materiali semiconduttori [3]. E cellule CIGS anu i vantaghji di bassi costi di produzzione, grande produzzione in batch, è altu ritmu di cunversione fotoelettrica, cusì avè una larga prospettiva di sviluppu. In siconda, e cellule solari di l'arsenidu di galiu anu vantaghji significativi in l'efficienza di cunversione cumparatu cù e cellule di film sottili fatti di altri materiali. Tuttavia, per via di l'altu costu di pruduzzione di i materiali di l'arsenidu di galiu, sò attualmente usati principalmente in i campi aerospaziali è militari.
3. Energia di l'idrogenu
Cù a cuscenza crescente di a crisa energetica in u mondu sanu, a ghjente cerca di rimpiazzà e fonti d'energia micca rinnuvevuli, di quale l'energia di l'idrogenu si distingue. Tuttavia, u costu altu è a bassa sicurezza di u almacenamentu di l'idrogenu è u trasportu impediscenu u sviluppu di sta tecnulugia. Cum'è l'elementu metallicu più abbundante in a crosta, l'aluminiu pò reagisce cù l'acqua per pruduce l'idrogenu in certi cundizioni, chì hè un materiale di almacenamentu di l'idrogenu ideale, Tuttavia, per via di l'ossidazione faciule di a superficia di l'aluminiu metallicu per furmà una densa film d'ossidu d'aluminiu. , chì inibisce a reazzione, i circadori anu truvatu chì u gallium metallicu di u puntu di fusione bassu pò furmà una lega cù l'aluminiu, è u gallium pò dissolve u revestimentu di l'ossidu d'aluminiu di a superficia, chì permette u a reazione per procederà [4], è u gallium metallicu pò esse riciclatu è riutilizatu. L'usu di materiali in lega d'aluminiu di galiu risolve assai u prublema di preparazione rapida è almacenamentu sicuru è trasportu di energia di l'idrogenu, migliurà a sicurità, l'ecunumia è a prutezzione di l'ambiente.
4. Campu medicale
Gallium hè comunmente utilizatu in u campu medico per via di e so proprietà di radiazione uniche, chì ponu esse usate per l'imaghjini è inibisce i tumuri maligni. I cumposti di galliu anu attività antifungali è antibacteriali evidenti, è in fine di ottene sterilizazione interferendu cù u metabolismu bacterial. E ligami di galiu ponu esse aduprati per fà termometri, cum'è termometri di stagno di galliu indiu, un novu tipu di lega di metalli liquidu chì hè sicuru, micca tossicu è ecologicu, è pò esse usatu per rimpiazzà i termometri di mercuriu tossicu. Inoltre, una certa proporzione di lega à basa di galiu rimpiazza l'amalgama d'argentu tradiziunale è hè aduprata in applicazioni cliniche cum'è un novu materiale di riempimentu dentale.
3, Outlook
Ancu se a Cina hè unu di i principali pruduttori di galiu in u mondu, ci sò ancu assai prublemi in l'industria di u galiu di a China. A causa di u bassu cuntenutu di galiu cum'è un minerale cumpagnu, l'imprese di produzzione di galiu sò spargugliati, è ci sò ligami debbuli in a catena industriale. U prucessu minerariu hà una seria contaminazione ambientale, è a capacità di produzzione di galiu d'alta purezza hè relativamente debule, basandu principalmente nantu à l'esportazione di galiu grossu à prezzi bassi è l'impurtazione di galiu raffinatu à prezzi alti. In ogni casu, cù u sviluppu di a scienza è a tecnulugia, a migliione di u standard di vita di e persone, è l'applicazione generalizata di u gallium in i campi di l'infurmazioni è di l'energia, a dumanda di gallium hà ancu cresce rapidamente. A tecnulugia di pruduzzione relativamente arretrata di galiu d'alta purezza averà inevitabbilmente limitazioni à u sviluppu industriale di a Cina. U sviluppu di e tecnulugia novi hè di grande significatu per ottene u sviluppu di alta qualità di a scienza è a tecnulugia in Cina.
Tempu di Post: 17-May-2023