Ana jinis logam sing magis banget.Ing urip saben dina, katon ing wangun cair kaya merkuri.Yen sampeyan nyelehake ing komplong, sampeyan bakal kaget yen botol kasebut dadi rapuh kaya kertas, lan bakal pecah mung nganggo godhok.Kajaba iku, nyelehake ing logam kayata tembaga lan wesi uga nyebabake kahanan iki, sing bisa diarani "terminator logam".Apa sing njalari nduweni ciri kaya ngono?Dina iki kita bakal mlebu ing donya gallium logam.
1. Apa iku unsurlogam gallium
Unsur gallium ana ing klompok IIIA periode kaping papat ing tabel périodik unsur.Titik lebur gallium murni sithik banget, mung 29,78 ℃, nanging titik didih nganti 2204,8 ℃.Ing mangsa panas, umume ana minangka cairan lan bisa dilebur nalika dilebokake ing palem.Saka sifat-sifat ing ndhuwur, kita bisa ngerti yen gallium bisa ngrusak logam liyane amarga titik leleh sing kurang.Galium cair mbentuk campuran karo logam liyane, yaiku fenomena magis sing kasebut sadurunge.Isine ing kerak bumi mung udakara 0,001%, lan ora ditemokake nganti 140 taun kepungkur.Ing taun 1871, kimiawan Rusia Mendeleev nyimpulake tabel périodik unsur lan prédhiksi yèn sawisé seng, ana uga unsur ing ngisor aluminium, sing duwé sipat sing padha karo aluminium lan diarani "elemen kaya aluminium".Ing taun 1875, nalika ilmuwan Prancis Bowabordland nyinaoni hukum garis spektral unsur logam saka kulawarga sing padha, dheweke nemokake pita cahya aneh ing sphalerite (ZnS), mula dheweke nemokake "elemen kaya aluminium" iki, banjur dijenengi miturut ibune. Prancis (Gaul, Latin Gallia), kanthi simbol Ga kanggo makili unsur iki, mula gallium dadi unsur pisanan sing diprediksi sajrone sejarah panemuan unsur kimia, lan banjur nemokake unsur sing dikonfirmasi ing eksperimen.
Gallium utamane disebarake ing China, Jerman, Prancis, Australia, Kazakhstan lan negara liya ing donya, sing cadangan sumber gallium China luwih saka 95% saka total donya, utamane ing Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi. lan panggonan liyane [1].Ing babagan jinis distribusi, Shanxi, Shandong lan papan liyane utamane ana ing bauksit, Yunnan lan papan liyane ing bijih timah, lan Hunan lan papan liyane utamane ana ing sphalerite.Ing wiwitan panemuan logam gallium, amarga ora ana riset sing cocog babagan aplikasi kasebut, wong-wong mesthi percaya yen logam kasebut minangka logam sing ora bisa digunakake.Nanging, kanthi perkembangan teknologi informasi sing terus-terusan lan jaman energi anyar lan teknologi dhuwur, logam gallium wis entuk perhatian minangka bahan penting ing bidang informasi, lan panjaluke uga tambah akeh.
2. Bidang Aplikasi Metal Gallium
1. Lapangan semikonduktor
Gallium utamané dipigunakaké ing bidang bahan semikonduktor, kanthi bahan gallium arsenide (GaAs) sing paling akèh dipigunakaké lan teknologi sing paling diwasa.Minangka operator panyebaran informasi, bahan semikonduktor nyatakake 80% nganti 85% saka total konsumsi gallium, utamane digunakake ing komunikasi nirkabel.Power amplifier Gallium arsenide bisa nambah kacepetan transmisi komunikasi nganti 100 kaping luwih saka jaringan 4G, sing bisa dadi peran penting kanggo mlebu ing jaman 5G.Kajaba iku, galium bisa digunakake minangka medium boros panas ing aplikasi semikonduktor amarga karakteristik termal, titik leleh kurang, konduktivitas termal dhuwur, lan kinerja aliran apik.Nglamar logam gallium ing wangun alloy adhedhasar gallium ing bahan antarmuka termal bisa nambah kemampuan boros panas lan efficiency komponen elektronik.
2. Sel surya
Pangembangan sel surya wis pindhah saka sel solar silikon monocrystalline awal menyang sel film tipis silikon polikristalin.Amarga biaya sel film tipis silikon polikristalin sing dhuwur, peneliti nemokake sel film tipis indium gallium selenium (CIGS) tembaga ing bahan semikonduktor [3].Sel CIGS nduweni kaluwihan biaya produksi sing murah, produksi batch gedhe, lan tingkat konversi fotoelektrik sing dhuwur, saengga nduweni prospek pembangunan sing wiyar.Kapindho, sel surya gallium arsenide duwe kaluwihan sing signifikan ing efisiensi konversi dibandhingake karo sel film tipis sing digawe saka bahan liyane.Nanging, amarga biaya produksi bahan gallium arsenide sing dhuwur, saiki digunakake utamane ing bidang aerospace lan militer.
3. Energi hidrogen
Kanthi nambah kesadaran babagan krisis energi ing saindenging jagad, wong-wong ngupaya ngganti sumber energi sing ora bisa dianyari, sing dadi energi hidrogen.Nanging, biaya dhuwur lan safety kurang saka panyimpenan lan transportasi hidrogen ngalangi pangembangan teknologi iki.Minangka unsur logam paling KALUBÈRAN ing lemah ndhuwur, aluminium bisa nanggepi karo banyu kanggo gawé hidrogen ing kahanan tartamtu, kang minangka bahan panyimpenan hidrogen becik, Nanging, amarga oksidasi gampang saka lumahing aluminium logam kanggo mbentuk film aluminium oxide kandhel. , kang nyandhet reaksi, peneliti wis ketemu sing gallium logam titik leleh kurang bisa mbentuk alloy karo aluminium, lan gallium bisa dissolve lapisan aluminium oxide lumahing, saéngga reaksi kanggo nerusake [4], lan gallium logam bisa didaur ulang lan digunakake maneh. .Panggunaan bahan aluminium gallium alloy banget solves masalah saka preparation cepet lan panyimpenan aman lan transportasi energi hidrogen, Ngapikake safety, ekonomi, lan pangayoman lingkungan.
4. Bidang Kedokteran
Gallium umume digunakake ing bidang medis amarga sifat radiasi sing unik, sing bisa digunakake kanggo pencitraan lan nyegah tumor ganas.Senyawa gallium nduweni aktivitas antijamur lan antibakteri sing jelas, lan pungkasane entuk sterilisasi kanthi ngganggu metabolisme bakteri.Lan wesi gallium bisa digunakake kanggo nggawe termometer, kayata termometer timah gallium indium, jinis anyar saka campuran logam cair sing aman, ora beracun, lan ramah lingkungan, lan bisa digunakake kanggo ngganti termometer merkuri beracun.Kajaba iku, proporsi tartamtu saka campuran adhedhasar gallium ngganti amalgam perak tradisional lan digunakake ing aplikasi klinis minangka bahan ngisi dental anyar.
3. Pandangan
Sanajan China minangka salah sawijining prodhusèn utama gallium ing donya, nanging isih ana akèh masalah ing industri gallium China.Amarga isi kurang gallium minangka mineral pendamping, perusahaan produksi gallium kasebar, lan ana hubungan sing lemah ing rantai industri.Proses pertambangan nduweni polusi lingkungan sing serius, lan kapasitas produksi gallium kemurnian dhuwur relatif lemah, utamane gumantung marang ngekspor gallium kasar kanthi rega murah lan ngimpor gallium olahan kanthi rega dhuwur.Nanging, kanthi perkembangan ilmu pengetahuan lan teknologi, paningkatan standar urip wong, lan aplikasi gallium sing nyebar ing bidang informasi lan energi, panjaluk gallium uga bakal mundhak kanthi cepet.Teknologi produksi gallium kanthi kemurnian sing relatif mundur mesthi bakal duwe kendala ing pangembangan industri China.Ngembangake teknologi anyar penting banget kanggo nggayuh pangembangan ilmu pengetahuan lan teknologi ing China.
Wektu kirim: Mei-17-2023