የብረታ ብረት ተርሚናል - ጋሊየም

በጣም አስማታዊ የሆነ የብረት ዓይነት አለ. በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ እንደ ሜርኩሪ በፈሳሽ መልክ ይታያል. በጣሳ ላይ ከጣሉት ጠርሙሱ እንደ ወረቀት ተሰባሪ ሆኖ በፖክ ብቻ ይሰበራል ብለው ሲያውቁ ይገረማሉ። በተጨማሪም እንደ መዳብ እና ብረት ባሉ ብረቶች ላይ መጣል ይህንን ሁኔታ ያስከትላል, ይህም "የብረት ተርሚነተር" ተብሎ ሊጠራ ይችላል. እንዲህ ያሉ ባሕርያት እንዲኖሩት ያደረገው ምንድን ነው? ዛሬ ወደ ብረት ጋሊየም ዓለም እንገባለን.

1, ምን ንጥረ ነገር ነውጋሊየም ብረት

የጋሊየም ንጥረ ነገር በአራተኛው ክፍለ ጊዜ IIIA ቡድን ውስጥ በየጊዜው የንጥረ ነገሮች ሰንጠረዥ ውስጥ ነው. የንፁህ ጋሊየም የማቅለጫ ነጥብ በጣም ዝቅተኛ ነው፣ 29.78 ℃ ብቻ ነው፣ ነገር ግን የማፍላቱ ነጥብ እስከ 2204.8 ℃ ድረስ ነው። በበጋ ወቅት, አብዛኛው እንደ ፈሳሽ ሆኖ በዘንባባ ውስጥ ሲቀመጥ ሊቀልጥ ይችላል. ከላይ ከተጠቀሱት ንብረቶች ውስጥ ጋሊየም ዝቅተኛ የማቅለጫ ነጥብ ስላለው ሌሎች ብረቶች በትክክል ሊበላሽ እንደሚችል መረዳት እንችላለን. ፈሳሽ ጋሊየም ከሌሎች ብረቶች ጋር ውህዶችን ይፈጥራል, ይህም ቀደም ሲል የተጠቀሰው አስማታዊ ክስተት ነው. በመሬት ቅርፊት ውስጥ ያለው ይዘት 0.001% ገደማ ብቻ ነው, እና ሕልውናው እስከ 140 ዓመታት በፊት አልተገኘም. እ.ኤ.አ. በ 1871 ሩሲያዊው ኬሚስት ሜንዴሌቭ ወቅታዊውን የንጥረ ነገሮች ሰንጠረዥ ጠቅለል አድርጎ ከዚንክ በኋላ ከአሉሚኒየም በታች የሆነ ንጥረ ነገር እንዳለ ተንብዮ ነበር ፣ እሱም ከአሉሚኒየም ጋር ተመሳሳይነት ያለው እና “አልሙኒየም የመሰለ ኤለመንት” ይባላል። እ.ኤ.አ. በ 1875 ፈረንሳዊ ሳይንቲስት ቦዋቦርድላንድ የአንድ ቤተሰብ የብረት ንጥረ ነገሮች የእይታ መስመር ህጎችን ሲያጠና በስፓሌራይት (ZnS) ውስጥ እንግዳ የሆነ የብርሃን ባንድ አገኘ ፣ ስለሆነም ይህንን “አልሙኒየም እንደ ንጥረ ነገር” አገኘ እና ከዚያ በኋላ በእናት አገሩ ስም ጠራው። ፈረንሣይ (ጎል፣ ላቲን ጋሊያ)፣ ይህንን ኤለመንት የሚወክል ጋ ምልክት ስላላት ጋሊየም በኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች ግኝት ታሪክ ውስጥ የተተነበየው የመጀመሪያው ንጥረ ነገር ሆነ እና ከዚያ የተረጋገጠውን ንጥረ ነገር በ ውስጥ አገኘ። ሙከራዎች.

ጋሊየም በዋናነት በቻይና፣ በጀርመን፣ በፈረንሣይ፣ በአውስትራሊያ፣ በካዛኪስታን እና በሌሎች የዓለም አገሮች የተከፋፈለ ሲሆን ከዚህ ውስጥ የቻይና የጋሊየም ሀብት ክምችት ከ95 በመቶ በላይ የሚሆነውን ድርሻ ይይዛል። እና ሌሎች ቦታዎች [1] በስርጭት አይነት፣ ሻንዚ፣ ሻንዶንግ እና ሌሎች ቦታዎች በዋነኛነት በቦክሲት፣ ዩናን እና ሌሎች በቆርቆሮ ማዕድን ይገኛሉ። የጋሊየም ብረትን ግኝት መጀመሪያ ላይ, በአፕሊኬሽኑ ላይ ተዛማጅ ምርምር ባለመኖሩ, ሰዎች ሁልጊዜ ዝቅተኛ ጥቅም ያለው ብረት እንደሆነ ያምናሉ. ሆኖም የኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ ቀጣይነት ባለው እድገት እና በአዲስ ኢነርጂ እና ከፍተኛ ቴክኖሎጂ ዘመን ጋሊየም ብረታ በመረጃ መስክ ውስጥ እንደ ጠቃሚ ቁሳቁስ ትኩረት አግኝቷል ፣ ፍላጎቱም በጣም ጨምሯል።

2. የብረታ ብረት ጋሊየም የመተግበሪያ መስኮች

1. ሴሚኮንዳክተር መስክ

ጋሊየም በዋነኛነት በሴሚኮንዳክተር ማቴሪያሎች መስክ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ጋሊየም አርሴንዲድ (GaAs) ቁሳቁስ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው እና ቴክኖሎጂው በጣም የበሰለ ነው። እንደ የመረጃ ስርጭት ተሸካሚ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ከጠቅላላው የጋሊየም ፍጆታ ከ 80% እስከ 85% ይሸፍናሉ ፣ በዋናነት በገመድ አልባ ግንኙነት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። ጋሊየም አርሴንዲድ ሃይል ማጉያዎች የግንኙነት ስርጭት ፍጥነትን ከ 4ጂ ኔትወርኮች 100 እጥፍ ማሳደግ ይችላሉ ይህም ወደ 5G ዘመን ለመግባት ትልቅ ሚና ይጫወታል። ከዚህም በላይ ጋሊየም በሴሚኮንዳክተር አፕሊኬሽኖች ውስጥ እንደ ሙቀት ማከፋፈያ መካከለኛ የሙቀት ባህሪያት, ዝቅተኛ የማቅለጫ ነጥብ, ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና ጥሩ የፍሰት አፈፃፀም ምክንያት ሊያገለግል ይችላል. የጋሊየም ብረታ ብረትን በጋሊየም ላይ የተመሰረተ ቅይጥ መልክ በሙቀት መገናኛ ቁሳቁሶች ውስጥ መተግበር የኤሌክትሮኒካዊ ክፍሎችን ሙቀትን የማስወገድ ችሎታ እና ቅልጥፍናን ያሻሽላል።

2. የፀሐይ ሕዋሳት

የሶላር ሴሎች እድገት ከመጀመሪያዎቹ monocrystalline ሲሊኮን የፀሐይ ሴሎች ወደ ፖሊክሪስታሊን ሲሊኮን ቀጭን ፊልም ሴሎች ሄዷል. በ polycrystalline silicon thin film cells ከፍተኛ ወጪ ምክንያት ተመራማሪዎች የመዳብ ኢንዲየም ጋሊየም ሴሊኒየም ስስ ፊልም (CIGS) ሴሎች ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ውስጥ አግኝተዋል [3]. የ CIGS ህዋሶች ዝቅተኛ የማምረቻ ወጪዎች፣ ትልቅ ባች ምርት እና ከፍተኛ የፎቶ ኤሌክትሪክ ልወጣ መጠን ጥቅማጥቅሞች ስላላቸው ሰፊ የእድገት እድሎች አሏቸው። በሁለተኛ ደረጃ የጋሊየም አርሴንዲድ የፀሐይ ህዋሶች ከሌሎች ቁሳቁሶች ከተሠሩት ቀጭን የፊልም ሴሎች ጋር ሲነፃፀሩ በመለወጥ ቅልጥፍና ውስጥ ጉልህ ጥቅሞች አሉት. ይሁን እንጂ የጋሊየም አርሴንዲድ ቁሳቁሶች ከፍተኛ የማምረቻ ዋጋ ምክንያት በአሁኑ ጊዜ በአብዛኛው በአየር እና በወታደራዊ መስኮች ጥቅም ላይ ይውላሉ.

3. የሃይድሮጂን ኃይል

በመላው ዓለም ስላለው የኃይል ቀውስ ግንዛቤ እየጨመረ በመምጣቱ ሰዎች ታዳሽ ያልሆኑ የኃይል ምንጮችን ለመተካት እየፈለጉ ነው, ከእነዚህ ውስጥ የሃይድሮጂን ኢነርጂ ጎልቶ ይታያል. ይሁን እንጂ የሃይድሮጂን ማከማቻ እና መጓጓዣ ከፍተኛ ዋጋ እና ዝቅተኛ ደህንነት የዚህን ቴክኖሎጂ እድገት እንቅፋት ሆኗል. በቅርፊቱ ውስጥ በጣም የተትረፈረፈ የብረት ንጥረ ነገር እንደመሆኑ ፣ አሉሚኒየም በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ ሃይድሮጂን ለማምረት ከውሃ ጋር ምላሽ ሊሰጥ ይችላል ፣ ይህም ተስማሚ የሃይድሮጂን ማከማቻ ቁሳቁስ ነው ፣ ሆኖም ግን ፣ በብረት አልሙኒየም ወለል ላይ ባለው ቀላል ኦክሳይድ ምክንያት ጥቅጥቅ ያለ የአልሙኒየም ኦክሳይድ ፊልም ለመፍጠር። ምላሹን የሚከለክለው፣ ተመራማሪዎች ዝቅተኛ የማቅለጫ ነጥብ የብረት ጋሊየም ከአሉሚኒየም ጋር ቅይጥ ሊፈጥር እንደሚችል ደርሰውበታል፣ ጋሊየም ደግሞ የላይኛውን የአሉሚኒየም ኦክሳይድ ሽፋን እንዲቀልጥ በማድረግ ምላሹ እንዲቀጥል ያስችለዋል [4] እና ብረቱ። ጋሊየም እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል እና እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. የአሉሚኒየም ጋሊየም ቅይጥ ቁሳቁሶችን መጠቀም ፈጣን ዝግጅት እና ደህንነቱ የተጠበቀ የሃይድሮጅን ሃይል ማከማቸት እና ማጓጓዝ, ደህንነትን, ኢኮኖሚን ​​እና የአካባቢ ጥበቃን ችግርን በእጅጉ ይፈታል.

4. የሕክምና መስክ

ጋሊየም በልዩ የጨረር ባህሪያቱ ምክንያት በሕክምናው መስክ በተለምዶ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ይህም ለምስል እና አደገኛ ዕጢዎችን ለመግታት ሊያገለግል ይችላል። የጋሊየም ውህዶች ግልጽ የሆነ ፀረ-ፈንገስ እና ፀረ-ባክቴሪያ እንቅስቃሴዎች አላቸው, እና በመጨረሻም በባክቴሪያል ሜታቦሊዝም ውስጥ ጣልቃ በመግባት ማምከንን ያገኛሉ. እና ጋሊየም alloys ቴርሞሜትሮችን ለመሥራት ሊያገለግል ይችላል ለምሳሌ ጋሊየም ኢንዲየም ቆርቆሮ ቴርሞሜትሮች፣ አዲስ ዓይነት ፈሳሽ የብረት ቅይጥ ደህንነቱ የተጠበቀ፣ መርዛማ ያልሆነ እና ለአካባቢ ተስማሚ እና መርዛማ የሜርኩሪ ቴርሞሜትሮችን ለመተካት ሊያገለግል ይችላል። በተጨማሪም፣ የተወሰነ መጠን ያለው ጋሊየም ላይ የተመሰረተ ቅይጥ ባህላዊውን የብር አሚልጋም በመተካት በክሊኒካዊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ እንደ አዲስ የጥርስ መሙያ ቁሳቁስ ነው።

3, Outlook

ምንም እንኳን ቻይና በዓለም ላይ የጋሊየም ዋነኛ አምራቾች አንዷ ብትሆንም በቻይና የጋሊየም ኢንዱስትሪ ውስጥ አሁንም ብዙ ችግሮች አሉ። ጋሊየም እንደ ተጓዳኝ ማዕድን ባለው ዝቅተኛ ይዘት ምክንያት የጋሊየም ምርት ኢንተርፕራይዞች ተበታትነዋል እና በኢንዱስትሪ ሰንሰለት ውስጥ ደካማ ግንኙነቶች አሉ። የማዕድን ሂደቱ ከፍተኛ የአካባቢ ብክለት ያለበት ሲሆን ከፍተኛ ንፅህና ያለው ጋሊየም የማምረት አቅሙ በአንፃራዊነት ደካማ ሲሆን በዋናነት ግምታዊ ጋሊየምን በዝቅተኛ ዋጋ ወደ ውጭ በመላክ እና የተጣራ ጋሊየምን በውድ ዋጋ በማስመጣት ላይ የተመሰረተ ነው። ይሁን እንጂ በሳይንስና ቴክኖሎጂ እድገት፣ የሰዎች የኑሮ ደረጃ መሻሻል፣ ጋሊየም በመረጃ እና በሃይል መስክ በስፋት ጥቅም ላይ ሲውል የጋሊየም ፍላጎትም በፍጥነት ይጨምራል። የከፍተኛ ንፅህና ጋሊየም በአንፃራዊነት ወደ ኋላ ቀር የማምረት ቴክኖሎጂ በቻይና የኢንዱስትሪ ልማት ላይ ገደቦች መኖራቸው የማይቀር ነው። በቻይና ከፍተኛ ጥራት ያለው የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ልማትን ለማሳካት አዳዲስ ቴክኖሎጂዎችን ማዳበር ትልቅ ጠቀሜታ አለው።