Ekziston një lloj metali që është shumë magjik. Në jetën e përditshme, ajo shfaqet në formë të lëngshme si Mërkuri. Nëse e hidhni atë në një kanaçe, do të habiteni kur zbuloni se shishja bëhet po aq e brishtë sa letra, dhe do të prishet vetëm me një poke. Për më tepër, hedhja e tij në metale të tilla si bakri dhe hekuri gjithashtu shkakton këtë situatë, e cila mund të quhet "Terminator Metal". Çfarë e bën atë të ketë karakteristika të tilla? Sot do të hyjmë në botën e galiumit metalik.
1 、 Çfarë elementi ështëmetal i galiumit
Elementi Gallium është në grupin e katërt të periudhës IIIA në tabelën periodike të elementeve. Pika e shkrirjes së galiumit të pastër është shumë e ulët, vetëm 29.78 ℃, por pika e vlimit është aq e lartë sa 2204.8. Në verë, shumica e saj ekziston si një lëng dhe mund të shkrihet kur vendoset në pëllëmbë. Nga vetitë e mësipërme, ne mund të kuptojmë se galiumi mund të korrodojë metale të tjera pikërisht për shkak të pikës së tij të ulët të shkrirjes. Galiumi i lëngshëm formon lidhje me metale të tjera, që është fenomeni magjik i përmendur më parë. Përmbajtja e saj në kore të Tokës është vetëm rreth 0.001%, dhe ekzistenca e saj nuk u zbulua deri 140 vjet më parë. Në 1871, kimisti rus Mendeleev përmblodhi tabelën periodike të elementeve dhe parashikoi që pas zinkut, ekziston gjithashtu një element nën alumin, i cili ka veti të ngjashme me aluminin dhe quhet "alumini si element". 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 discovery, and then found the confirmed element në eksperimente.
Gallium shpërndahet kryesisht në Kinë, Gjermani, Francë, Australi, Kazakistan dhe vende të tjera në botë, nga të cilat rezervat e burimeve Gallium të Kinës përbëjnë më shumë se 95% të totalit në botë, të shpërndara kryesisht në Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi dhe vendet e tjera [1]. Për sa i përket llojit të shpërndarjes, Shanxi, Shandong dhe vende të tjera ekzistojnë kryesisht në bauxit, yunnan dhe vende të tjera në mineralin e kallajit, dhe Hunan dhe vendet e tjera ekzistojnë kryesisht në sphalerite. Në fillim të zbulimit të Galium Metal, për shkak të mungesës së hulumtimeve përkatëse për zbatimin e tij, njerëzit gjithmonë kanë besuar se është një metal me përdorshmëri të ulët. Sidoqoftë, me zhvillimin e vazhdueshëm të teknologjisë së informacionit dhe epokës së energjisë së re dhe të teknologjisë së lartë, Gallium Metal ka marrë vëmendjen si një material të rëndësishëm në fushën e informacionit, dhe kërkesa e tij gjithashtu është rritur shumë.
2 、 Fushat e aplikimit të galiumit metalik
1. Fusha gjysmëpërçuese
Galium përdoret kryesisht në fushën e materialeve gjysmëpërçuese, me materiale gallium arsenide (GAAS) që është më e përdorur dhe teknologjia është më e pjekura. Si bartës i shpërndarjes së informacionit, materialet gjysmëpërçuese përbëjnë 80% deri 85% të konsumit të përgjithshëm të galiumit, të përdorura kryesisht në komunikimin pa tel. Amplifikuesit e fuqisë së arsenidit Gallium mund të rrisin shpejtësinë e transmetimit të komunikimit në 100 herë më shumë se rrjetet 4G, të cilat mund të luajnë një rol të rëndësishëm në hyrjen në ERA 5G. Për më tepër, galiumi mund të përdoret si një medium i shpërndarjes së nxehtësisë në aplikimet gjysmëpërçuese për shkak të karakteristikave të tij termike, pikës së ulët të shkrirjes, përçueshmërisë së lartë termike dhe performancës së mirë të rrjedhës. Aplikimi i metaleve galium në formën e një aliazh të bazuar në galium në materialet e ndërfaqes termike mund të përmirësojë aftësinë e shpërndarjes së nxehtësisë dhe efikasitetin e përbërësve elektronikë.
2. Qelizat diellore
Zhvillimi i qelizave diellore ka shkuar nga qelizat diellore të hershme monokristaline silikoni në qelizat e filmit të hollë silikoni polikristaline. Për shkak të kostos së lartë të qelizave të filmit të hollë silikoni polikristaline, studiuesit kanë zbuluar qelizat e filmit të hollë indium të bakrit Galium Selenium Film (CIGS) në materialet gjysmëpërçuese [3]. Qelizat CIGS kanë avantazhet e kostove të ulëta të prodhimit, prodhimit të madh të grupeve dhe shkallës së lartë të konvertimit të fotoelektrikut, duke pasur kështu perspektivë të gjerë të zhvillimit. Së dyti, qelizat diellore të arsenidit Gallium kanë përparësi të konsiderueshme në efikasitetin e konvertimit në krahasim me qelizat e filmit të hollë të bërë nga materiale të tjera. Sidoqoftë, për shkak të kostos së lartë të prodhimit të materialeve të arsenidit Gallium, ato aktualisht përdoren kryesisht në fushat e hapësirës ajrore dhe ushtarake.
3. Energjia e hidrogjenit
Me ndërgjegjësimin në rritje të krizës së energjisë në të gjithë botën, njerëzit po kërkojnë të zëvendësojnë burimet e energjisë jo të rinovueshme, nga të cilat dallohet energjia e hidrogjenit. Sidoqoftë, kostoja e lartë dhe siguria e ulët e ruajtjes dhe transportit të hidrogjenit pengojnë zhvillimin e kësaj teknologjie. As the most abundant metal element in the crust, aluminum can react with water to produce hydrogen under certain conditions, which is an ideal hydrogen storage material, However, due to the easy oxidation of the surface of metal aluminum to form a dense aluminum oxide film, which inhibits the reaction, researchers have found that low melting point metal gallium can form an alloy with aluminum, and gallium can dissolve the surface aluminum oxide coating, allowing the Reagimi për të vazhduar [4], dhe galiumi metalik mund të riciklohet dhe ripërdoret. Përdorimi i materialeve të aliazhit të aluminit galium zgjidh shumë problemin e përgatitjes së shpejtë dhe ruajtjes së sigurt dhe transportit të energjisë së hidrogjenit, përmirësimit të sigurisë, ekonomisë dhe mbrojtjes së mjedisit.
4 Fusha mjekësore
Galiumi përdoret zakonisht në fushën mjekësore për shkak të vetive unike të rrezatimit, të cilat mund të përdoren për imazhin dhe frenimin e tumoreve malinje. Përbërjet e galiumit kanë aktivitete të dukshme antifungale dhe antibakteriale, dhe në fund të fundit arrijnë sterilizim duke ndërhyrë në metabolizmin bakterial. Dhe lidhjet e galiumit mund të përdoren për të bërë termometra, të tilla si termometra kallaji indium, një lloj i ri i aliazhit të lëngshëm metalik që është i sigurt, jo toksik dhe miqësor ndaj mjedisit, dhe mund të përdoret për të zëvendësuar termometrat toksikë të merkurit. Për më tepër, një pjesë e caktuar e aliazhit të bazuar në galium zëvendëson amalgamën tradicionale të argjendit dhe përdoret në aplikimet klinike si një material i ri i mbushjes dentare.
3 、 Outlook
Edhe pse Kina është një nga prodhuesit kryesorë të galiumit në botë, ka ende shumë probleme në industrinë e Kinës Gallium. Për shkak të përmbajtjes së ulët të galiumit si një mineral shoqërues, ndërmarrjet e prodhimit të galiumit janë të shpërndara, dhe ka lidhje të dobëta në zinxhirin industrial. Procesi i minierave ka ndotje serioze të mjedisit, dhe kapaciteti i prodhimit të galiumit me pastërti të lartë është relativisht i dobët, duke u mbështetur kryesisht në eksportimin e galiumit të trashë me çmime të ulëta dhe importimin e galiumit të rafinuar me çmime të larta. Sidoqoftë, me zhvillimin e shkencës dhe teknologjisë, përmirësimin e standardeve të jetesës së njerëzve dhe aplikimin e gjerë të galiumit në fushat e informacionit dhe energjisë, kërkesa për galium gjithashtu do të rritet me shpejtësi. Teknologjia relativisht e prapambetur e prodhimit të galiumit me pastërti të lartë do të ketë në mënyrë të pashmangshme kufizime në zhvillimin industrial të Kinës. Zhvillimi i teknologjive të reja ka një rëndësi të madhe për arritjen e zhvillimit me cilësi të lartë të shkencës dhe teknologjisë në Kinë.
Koha e postimit: maj-17-2023