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 gweld bod y botel mor fregus â phapur, a bydd yn torri gyda dim ond broc.Yn ogystal, mae ei ollwng ar fetelau fel copr a haearn hefyd yn achosi'r sefyllfa hon, y gellir ei alw'n "derfynydd metel".Beth sy'n achosi iddo gael nodweddion o'r fath?Heddiw byddwn yn mynd i mewn i fyd galium metel.
1 、 Pa elfen ywmetel galiwm
Mae elfen Gallium yn y pedwerydd cyfnod grŵp IIIA yn y tabl cyfnodol o elfennau.Mae pwynt toddi gallium pur yn isel iawn, dim ond 29.78 ℃, ond mae'r pwynt berwi 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 priodweddau uchod, gallwn ddeall y gall gallium gyrydu metelau eraill yn union oherwydd ei bwynt toddi isel.Mae gallium hylif 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 o flynyddoedd yn ôl.Ym 1871, crynhodd y cemegydd Rwsiaidd Mendeleev y tabl cyfnodol o elfennau a rhagfynegodd, ar ôl sinc, fod yna hefyd elfen islaw alwminiwm, sydd â phriodweddau tebyg i alwminiwm ac a elwir yn “elfen debyg i alwminiwm”.Ym 1875, pan oedd y gwyddonydd Ffrengig Bowabordland yn astudio deddfau llinellau sbectrol elfennau metel o'r un teulu, daeth o hyd i fand golau rhyfedd mewn sffalerit (ZnS), felly daeth o hyd i'r “elfen debyg i alwminiwm”, ac yna ei enwi ar ôl ei famwlad. Ffrainc (Gaul, Lladin Gallia), gyda'r symbol Ga i gynrychioli'r elfen hon, felly gallium oedd yr elfen gyntaf a ragfynegwyd yn hanes darganfod elfennau cemegol, ac yna daeth 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 cronfeydd wrth gefn adnoddau gallium Tsieina yn cyfrif am fwy na 95% o gyfanswm y byd, a ddosberthir yn bennaf yn Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi a lleoedd eraill [1].O ran y math o ddosbarthiad, mae Shanxi, Shandong a lleoedd eraill yn bennaf yn bodoli mewn bocsit, Yunnan a mannau eraill mewn mwyn tun, ac mae Hunan a mannau eraill yn bodoli'n bennaf mewn sffalerit.Ar ddechrau'r darganfyddiad o fetel gallium, oherwydd diffyg ymchwil cyfatebol ar ei gais, mae pobl bob amser wedi credu ei fod yn fetel â defnyddioldeb isel.Fodd bynnag, gyda datblygiad parhaus technoleg gwybodaeth a chyfnod 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 Cymhwyso Gallium Metel
1. maes lled-ddargludyddion
Defnyddir Gallium yn bennaf ym maes deunyddiau lled-ddargludyddion, gyda deunydd gallium arsenide (GaAs) a ddefnyddir amlaf 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 mwyhaduron 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.Ar ben 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 cymhwyso metel gallium ar ffurf aloi sy'n seiliedig 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 tenau copr indium gallium seleniwm (CIGS) mewn deunyddiau lled-ddargludyddion [3].Mae gan gelloedd CIGS fanteision costau cynhyrchu isel, swp-gynhyrchu mawr, a chyfradd trosi ffotodrydanol uchel, ac felly mae ganddynt ragolygon datblygu eang.Yn ail, mae gan gelloedd solar gallium arsenide fanteision sylweddol o ran effeithlonrwydd trosi o'i gymharu â chelloedd ffilm tenau a wneir o ddeunyddiau eraill.Fodd bynnag, oherwydd cost cynhyrchu uchel deunyddiau gallium arsenide, ar hyn o bryd fe'u defnyddir yn bennaf yn y meysydd awyrofod a milwrol.
3. ynni hydrogen
Gydag ymwybyddiaeth gynyddol o'r argyfwng ynni ledled y byd, mae pobl yn ceisio disodli ffynonellau ynni anadnewyddadwy, y mae ynni hydrogen yn sefyll allan ohonynt.Fodd bynnag, mae cost uchel a diogelwch isel storio a chludo hydrogen yn rhwystro datblygiad y dechnoleg hon.Fel yr elfen fetel fwyaf helaeth yn y gramen, gall alwminiwm adweithio â dŵr i gynhyrchu hydrogen o dan amodau penodol, sy'n ddeunydd storio hydrogen delfrydol, Fodd bynnag, oherwydd ocsidiad hawdd arwyneb metel alwminiwm i ffurfio ffilm alwminiwm ocsid trwchus. , sy'n atal yr adwaith, mae ymchwilwyr wedi canfod y gall galiwm metel pwynt toddi isel ffurfio aloi ag alwminiwm, a gall gallium ddiddymu'r gorchudd alwminiwm ocsid arwyneb, gan ganiatáu i'r adwaith fynd rhagddo [4], a gellir ailgylchu ac ailddefnyddio'r galiwm 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 gwrthffyngaidd 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, megis thermomedrau tun indium gallium, math newydd o aloi metel hylif sy'n ddiogel, nad yw'n wenwynig, ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd, a gellir ei ddefnyddio i ddisodli thermomedrau mercwri gwenwynig.Yn ogystal, mae cyfran benodol o aloi sy'n seiliedig ar gallium yn disodli'r amalgam arian traddodiadol ac fe'i defnyddir mewn cymwysiadau clinigol fel deunydd llenwi deintyddol newydd.
3, Outlook
Er bod Tsieina yn un o brif gynhyrchwyr gallium yn y byd, mae yna lawer o broblemau o hyd yn niwydiant gallium Tsieina.Oherwydd y cynnwys isel o gallium fel mwyn cydymaith, mae mentrau cynhyrchu gallium yn wasgaredig, ac mae cysylltiadau gwan yn y gadwyn ddiwydiannol.Mae gan y broses fwyngloddio lygredd amgylcheddol difrifol, ac mae gallu cynhyrchu gallium 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 ynni, bydd y galw am gallium hefyd yn cynyddu'n gyflym.Mae'n anochel y bydd gan dechnoleg cynhyrchu gallium cymharol tuag yn ôl gyfyngiadau ar ddatblygiad diwydiannol Tsieina.Mae datblygu technolegau newydd yn arwyddocaol iawn ar gyfer cyflawni datblygiad o ansawdd uchel o wyddoniaeth a thechnoleg yn Tsieina.
Amser postio: Mai-17-2023