Металлдын абдан сыйкырдуу түрү бар.Күнүмдүк жашоодо сымап сымал суюк абалда пайда болот.Эгер аны банкага таштасаңыз, бөтөлкө кагаздай морт болуп, жөн эле сайып салса эле сынып калганына таң каласыз.Мындан тышкары, аны жез, темир сыяктуу металлдарга таштоо да «металл терминатор» деп атоого болот.Анын мындай өзгөчөлүктөргө ээ болушуна эмне себеп?Бүгүн биз металл галлий дүйнөсүнө киребиз.
1, кандай элементгалий металлы
Галлий элементи элементтердин мезгилдик системасында төртүнчү мезгилде IIIA тобунда жайгашкан.Таза галлийдин эрүү температурасы өтө төмөн, болгону 29,78 ℃, ал эми кайноо температурасы 2204,8 ℃ эле жогору.Жайында анын көпчүлүк бөлүгү суюктук түрүндө болот жана алаканга салганда эрип кетүүгө болот.Жогорудагы касиеттерден галлийдин эрүү температурасы төмөн болгондуктан башка металлдарды дат басышы мүмкүн экенин түшүнсөк болот.Суюк галлий башка металлдар менен эритмелерди түзөт, бул жогоруда айтылган сыйкырдуу көрүнүш.Жер кыртышында анын мазмуну болжол менен 0,001% гана түзөт жана анын бар экендиги 140 жыл мурун гана ачылган.1871-жылы орус химиги Менделеев элементтердин мезгилдик системасын жыйынтыктап, цинктен кийин алюминийден ылдыйда дагы алюминийге окшош касиетке ээ болгон жана «алюминий сыяктуу элемент» деп аталган элемент бар экенин алдын ала айткан.1875-жылы француз окумуштуусу Бовабордланд ошол эле үй-бүлөдөгү металл элементтеринин спектрдик сызык мыйзамдарын изилдеп жатып, сфалериттен (ZnS) таң каларлык жарык тилкесин таап, бул "алюминий сыяктуу элементти" таап, анан аны өз мекенинин атынан атаган. Франция (Гол, Латын Gallia), Ga белгиси менен бул элементти билдирет, ошондуктан галлий химиялык элементтин ачылыш тарыхында алдын ала айтылган биринчи элемент болуп калды, андан кийин эксперименттерде тастыкталган элементти тапты.
Галлий негизинен Кытайда, Германияда, Францияда, Австралияда, Казакстанда жана дүйнөнүн башка өлкөлөрүндө таралган, алардын ичинен Кытайдын галлий ресурстук запасы дүйнөнүн жалпы көлөмүнүн 95% дан ашыгын түзөт, негизинен Шанси, Гуйчжоу, Юннань, Хэнань, Гуанси шаарларында таралган. жана башка жерлер [1].Бөлүштүрүү түрү боюнча, Шанси, Шаньдун жана башка жерлерде негизинен бокситте, Юннанда жана калай рудасында башка жерлерде, Хунанда жана башка жерлерде негизинен сфалеритте бар.Галлий металлынын ачылышынын башталышында, аны колдонуу боюнча тиешелүү изилдөөлөр болбогондуктан, адамдар аны колдонууга жарамдуулугу төмөн металл деп эсептеп келишкен.Бирок, маалыматтык технологиялардын тынымсыз өнүгүшү жана жаңы энергия жана жогорку технология доору менен галлий металлы маалымат тармагында маанилүү материал катары көңүл буруп, анын суроо-талаптары да абдан өстү.
2、 Галлий металлынын колдонуу талаалары
1. Жарым өткөргүч талаасы
Галлий негизинен жарым өткөргүч материалдар тармагында колдонулат, галлий арсениди (GaAs) материалы эң кеңири колдонулат жана технологиясы эң жетилген.Маалыматты таратуунун алып жүрүүчүсү катары жарым өткөргүч материалдар галлийдин жалпы керектөөсүнүн 80%дан 85%ке чейин түзөт, негизинен зымсыз байланышта колдонулат.Галлий арсенидинин күч күчөткүчтөрү байланышты өткөрүү ылдамдыгын 4G тармактарына караганда 100 эсеге чейин жогорулата алат, бул 5G дооруна кирүүдө маанилүү ролду ойной алат.Мындан тышкары, галлий анын жылуулук мүнөздөмөлөрү, төмөн эрүү чекити, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк жана жакшы агымы үчүн жарым өткөргүч колдонмолордо жылуулук таркатуучу каражат катары колдонулушу мүмкүн.Галий металлын галлийдин негизиндеги эритме түрүндөгү жылуулук интерфейсинин материалдарында колдонуу электрондук компоненттердин жылуулукту таркатуучу жөндөмдүүлүгүн жана натыйжалуулугун жакшыртат.
2. Күн батареялары
Күн клеткаларынын өнүгүшү алгачкы монокристаллдуу кремний күн клеткаларынан поликристаллдуу кремний жука пленкалуу клеткаларга чейин өттү.Поликристаллдуу кремний жука пленкалуу клеткалардын кымбаттыгынан улам изилдөөчүлөр жарым өткөргүч материалдардан жез индий галий селен жука пленкасы (CIGS) клеткаларын ачышкан [3].CIGS клеткалары төмөнкү өндүрүштүк чыгымдардын, чоң партиялардын өндүрүшүнүн жана фотоэлектрдик конверсиянын жогорку ылдамдыгынын артыкчылыктарына ээ, ошондуктан өнүгүүнүн кеңири перспективаларына ээ.Экинчиден, галлий арсенидинин күн батареялары башка материалдардан жасалган жука пленка клеткаларына салыштырмалуу конверсиянын эффективдүүлүгү боюнча олуттуу артыкчылыктарга ээ.Бирок, галлий арсениддик материалдардын өндүрүшүнүн баасы жогору болгондуктан, алар азыркы учурда негизинен аэрокосмостук жана аскердик тармактарда колдонулат.
3. Суутек энергиясы
Бүткүл дүйнө жүзү боюнча энергетикалык каатчылык тууралуу маалымдуулуктун өсүшү менен адамдар суутек энергиясы өзгөчөлөнүп турган кайра жаралбаган энергия булактарын алмаштырууга умтулушат.Бирок суутекти сактоонун жана ташуунун кымбаттыгы жана коопсуздугунун төмөндүгү бул технологиянын өнүгүшүнө тоскоол болууда.Жер кыртышында эң көп кездешкен металл элементи катары алюминий суутек менен реакцияга кирип, белгилүү бир шарттарда суутекти чыгара алат. реакцияга тоскоол болгон изилдөөчүлөр эрүү температурасы төмөн металл галлий алюминий менен эритме түзө аларын, ал эми галлий беттик алюминий оксидинин каптоосун эритип, реакциянын жүрүшүнө мүмкүндүк берерин аныкташкан [4] жана металл галлий кайра иштетилип, кайра колдонулушу мүмкүн. .алюминий галлий эритмесин материалдарды колдонуу абдан тез даярдоо жана суутек энергиясын коопсуз сактоо жана ташуу, коопсуздук, экономиканы жана айлана-чөйрөнү коргоону жакшыртуу маселесин чечет.
4. Медицина тармагы
Галлий уникалдуу радиациялык касиеттеринен улам медицина тармагында кеңири колдонулат, аны сүрөткө тартуу жана залалдуу шишиктерди токтотуу үчүн колдонсо болот.Галлий кошулмалар ачык грибокко каршы жана антибактериалдык иш-аракеттерге ээ жана акырында бактериялык метаболизмге кийлигишүү аркылуу стерилизацияга жетишет.Ал эми галий эритмелери, мисалы, галлий индий калай термометрлери, суюк металл эритмесинин жаңы түрү, коопсуз, уулуу эмес жана экологиялык жактан таза жана уулуу сымап термометрлерин алмаштыруу үчүн колдонулушу мүмкүн.Мындан тышкары, галлий негизделген эритмесинин белгилүү бир үлүшү салттуу күмүш амальгама алмаштырат жана жаңы стоматологиялык толтуруучу материал катары клиникалык колдонмолордо колдонулат.
3, Outlook
Кытай дүйнөдөгү галлийдин негизги өндүрүүчүлөрүнүн бири болгонуна карабастан, Кытайдын галлий өнөр жайында дагы эле көп көйгөйлөр бар.Кош минерал катары галийдин аздыгынан галий өндүрүү ишканалары чачыранды, өндүрүш чынжырында начар звенолор бар.Кен казып алуу процессинде курчап турган чөйрөнүн олуттуу булганышы бар, ал эми жогорку таза галлийдин өндүрүштүк кубаттуулугу салыштырмалуу начар, негизинен орой галийди төмөн баада экспорттоого жана тазаланган галийди жогорку баада импорттоого таянат.Бирок, илим менен техниканын өнүгүшү, элдин жашоо деңгээлинин жакшырышы, галлийдин маалымат жана энергетика тармагында кеңири колдонулушу менен галлийге болгон суроо-талап да тездик менен өсөт.Жогорку тазалыктагы галлийдин салыштырмалуу артта калган өндүрүш технологиясы Кытайдын өнөр жайлык өнүгүүсүнө сөзсүз түрдө чектөөлөрдү киргизет.Жаңы технологияларды иштеп чыгуу Кытайда илим менен техниканын сапаттуу өнүгүшүнө жетишүү үчүн чоң мааниге ээ.
Посттун убактысы: 2023-жылдын 17-майына чейин