Mae yna fath o fetel sy'n hudolus iawn. Ym mywyd beunyddiol, mae'n ymddangos ar ffurf hylif fel mercwri. Os byddwch chi'n ei ollwng ar gan, byddwch chi'n synnu o ddarganfod bod y botel yn dod mor fregus â phapur, a bydd yn torri gyda broc yn unig. Yn ogystal, mae ei ollwng ar fetelau fel copr a haearn hefyd yn achosi'r sefyllfa hon, y gellir ei galw'n “derfynydd metel”. Beth sy'n achosi iddo gael nodweddion o'r fath? Heddiw byddwn yn mynd i fyd gallium metel.
1 、 Beth yw elfenmetel gallium
Mae elfen Gallium yn y pedwerydd cyfnod IIIA yn y tabl cyfnodol o elfennau. Mae pwynt toddi gallium pur yn isel iawn, dim ond 29.78 ℃, ond mae'r berwbwynt mor uchel â 2204.8 ℃. Yn yr haf, mae'r rhan fwyaf ohono'n bodoli fel hylif a gellir ei doddi wrth ei roi yn y palmwydd. O'r eiddo uchod, gallwn ddeall y gall gallium gyrydu metelau eraill yn union oherwydd ei bwynt toddi isel. Mae hylif gallium yn ffurfio aloion â metelau eraill, sef y ffenomen hudol a grybwyllwyd yn gynharach. Dim ond tua 0.001%yw ei gynnwys yng nghramen y Ddaear, ac ni ddarganfuwyd ei fodolaeth tan 140 mlynedd yn ôl. Ym 1871, fe wnaeth y fferyllydd o Rwsia Mendeleev grynhoi'r tabl cyfnodol o elfennau a rhagwelodd, ar ôl sinc, fod yna elfen islaw alwminiwm hefyd, sydd ag eiddo tebyg i alwminiwm ac fe'i gelwir yn “elfen debyg i alwminiwm”. In 1875, when French scientist Bowabordland was studying the spectral line laws of metal elements of the same family, he found a strange light band in sphalerite (ZnS), so he found this “aluminum like element”, and then named it after his motherland France (Gaul, Latin Gallia), with the symbol Ga to represent this element, so gallium became the first element predicted in the history of chemical element darganfod, ac yna dod o hyd i'r elfen a gadarnhawyd mewn arbrofion.
Dosberthir Gallium yn bennaf yn Tsieina, yr Almaen, Ffrainc, Awstralia, Kazakhstan a gwledydd eraill yn y byd, y mae gwarchodfeydd adnoddau gallium Tsieina ohonynt yn cyfrif am fwy na 95% o gyfanswm y byd, a ddosberthir yn bennaf yn Shanxi, Guizhou, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi a lleoedd eraill [1]. O ran y math o ddosbarthiad, mae Shanxi, Shandong a lleoedd eraill yn bodoli yn bennaf mewn bocsit, Yunnan a lleoedd eraill mewn mwyn tun, ac mae Hunan a lleoedd eraill yn bodoli yn bennaf yn Sphalerite. Ar ddechrau darganfod metel gallium, oherwydd diffyg ymchwil gyfatebol ar ei gais, mae pobl bob amser wedi credu ei fod yn fetel â defnyddioldeb isel. Fodd bynnag, gyda datblygiad parhaus technoleg gwybodaeth ac oes ynni newydd ac uwch-dechnoleg, mae metel Gallium wedi cael sylw fel deunydd pwysig yn y maes gwybodaeth, ac mae ei alw hefyd wedi cynyddu'n fawr.
2 、 Meysydd cais o gallium metel
1. Maes lled -ddargludyddion
Defnyddir Gallium yn bennaf ym maes deunyddiau lled -ddargludyddion, gyda deunydd gallium arsenide (GAAS) yw'r un a ddefnyddir fwyaf a'r dechnoleg yw'r mwyaf aeddfed. Fel cludwr lledaenu gwybodaeth, mae deunyddiau lled -ddargludyddion yn cyfrif am 80% i 85% o gyfanswm y defnydd o gallium, a ddefnyddir yn bennaf mewn cyfathrebu diwifr. Gall chwyddseinyddion pŵer Gallium arsenide gynyddu cyflymder trosglwyddo cyfathrebu i 100 gwaith yn fwy na rhwydweithiau 4G, a all chwarae rhan bwysig wrth fynd i mewn i'r oes 5G. At hynny, gellir defnyddio gallium fel cyfrwng afradu gwres mewn cymwysiadau lled -ddargludyddion oherwydd ei nodweddion thermol, pwynt toddi isel, dargludedd thermol uchel, a pherfformiad llif da. Gall rhoi metel gallium ar ffurf aloi wedi'i seilio ar gallium mewn deunyddiau rhyngwyneb thermol wella gallu afradu gwres ac effeithlonrwydd cydrannau electronig.
2. Celloedd Solar
Mae datblygiad celloedd solar wedi mynd o gelloedd solar silicon monocrystalline cynnar i gelloedd ffilm tenau silicon polycrystalline. Oherwydd cost uchel celloedd ffilm tenau silicon polycrystalline, mae ymchwilwyr wedi darganfod celloedd ffilm denau copr indium seleniwm (CIGS) mewn deunyddiau lled -ddargludyddion [3]. Mae gan gelloedd CIGS fanteision costau cynhyrchu isel, cynhyrchu swp mawr, a chyfradd trosi ffotodrydanol uchel, ac felly'n cael rhagolygon datblygu eang. Yn ail, mae gan gelloedd solar gallium arsenide fanteision sylweddol o ran effeithlonrwydd trosi o gymharu â chelloedd ffilm tenau wedi'u gwneud o ddeunyddiau eraill. Fodd bynnag, oherwydd cost cynhyrchu uchel deunyddiau gallium arsenide, fe'u defnyddir yn bennaf ar hyn o bryd yn y meysydd awyrofod a milwrol.
3. Ynni Hydrogen
Gyda'r ymwybyddiaeth gynyddol o'r argyfwng ynni ledled y byd, mae pobl yn ceisio disodli ffynonellau ynni nad ydynt yn adnewyddadwy, y mae ynni hydrogen yn sefyll allan ohonynt. Fodd bynnag, mae cost uchel a diogelwch isel storio a chludiant hydrogen yn rhwystro datblygiad y dechnoleg hon. Fel yr elfen fetel fwyaf niferus yn y gramen, gall alwminiwm ymateb â dŵr i gynhyrchu hydrogen o dan rai amodau, sy'n ddeunydd storio hydrogen delfrydol, fodd bynnag, oherwydd ocsidiad hawdd arwyneb alwminiwm metel i ffurfio ffilm ocsid aluminiwm trwchus, sy'n atal y metel, ac mae alwad yn gallu canfod y gall y gallant fod yn gallu metio, ailosod y galwyn honno, wedi canfod y metelau hwnnw. Gellir ailgylchu'r gorchudd ocsid alwminiwm arwyneb, sy'n caniatáu i'r adwaith symud ymlaen [4], a gallium metel. Mae'r defnydd o ddeunyddiau aloi alwminiwm gallium yn datrys yn fawr y broblem o baratoi cyflym a storio a chludo ynni hydrogen yn ddiogel, gan wella diogelwch, economi a diogelu'r amgylchedd.
4. Maes Meddygol
Defnyddir Gallium yn gyffredin yn y maes meddygol oherwydd ei briodweddau ymbelydredd unigryw, y gellir ei ddefnyddio ar gyfer delweddu ac atal tiwmorau malaen. Mae gan gyfansoddion gallium weithgareddau gwrthffyngol a gwrthfacterol amlwg, ac yn y pen draw maent yn cyflawni sterileiddio trwy ymyrryd â metaboledd bacteriol. A gellir defnyddio aloion gallium i wneud thermomedrau, fel thermomedrau tun indium gallium, math newydd o aloi metel hylif sy'n ddiogel, yn wenwynig ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd, ac y gellir ei ddefnyddio i ddisodli thermomedrau mercwri gwenwynig. Yn ogystal, mae cyfran benodol o aloi Gallium yn disodli'r amalgam arian traddodiadol ac fe'i defnyddir mewn cymwysiadau clinigol fel deunydd llenwi deintyddol newydd.
3 、 Rhagolwg
Er mai Tsieina yw un o brif gynhyrchwyr Gallium yn y byd, mae yna lawer o broblemau o hyd yn niwydiant Gallium Tsieina. Oherwydd cynnwys isel gallium fel mwyn cydymaith, mae mentrau cynhyrchu gallium wedi'u gwasgaru, ac mae cysylltiadau gwan yn y gadwyn ddiwydiannol. Mae gan y broses fwyngloddio lygredd amgylcheddol difrifol, ac mae gallu cynhyrchu galliwm purdeb uchel yn gymharol wan, gan ddibynnu'n bennaf ar allforio gallium bras am brisiau isel a mewnforio gallium mireinio am brisiau uchel. Fodd bynnag, gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg, gwella safonau byw pobl, a chymhwyso gallium yn eang ym meysydd gwybodaeth ac egni, bydd y galw am gallium hefyd yn cynyddu'n gyflym. Mae'n anochel y bydd gan dechnoleg gynhyrchu gymharol gefn gallium purdeb uchel gyfyngiadau ar ddatblygiad diwydiannol Tsieina. Mae datblygu technolegau newydd yn arwyddocâd mawr ar gyfer sicrhau datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg o ansawdd uchel yn Tsieina.
Amser Post: Mai-17-2023