Як навъ металл вуҷуд дорад, ки хеле ҷодугар аст. Дар ҳаёти ҳаррӯза он дар шакли моеъ ба монанди симоб пайдо мешавад. Агар шумо онро ба банка партоед, ҳайрон мешавед, ки шиша мисли коғаз ноустувор мешавад ва танҳо бо як задан шикаста мешавад. Илова бар ин, партофтани он ба рӯи металлҳои монанди мис ва оҳан низ боиси ин ҳолат мегардад, ки онро метавон "терминатори металлӣ" номид. Сабаби доштани чунин хусусиятҳо чист? Имруз мо ба олами металли галлий дохил мешавем.
1, кадом элемент астметалли галий
Элементи галлий дар давраи чоруми гурӯҳи IIIA дар ҷадвали даврии элементҳо ҷойгир аст. Нуқтаи обшавии галлиуми пок хеле паст аст, ҳамагӣ 29,78 ℃, аммо нуқтаи ҷӯшон то 2204,8 ℃ баланд аст. Дар тобистон, қисми зиёди он ҳамчун моеъ мавҷуд аст ва ҳангоми дар кафи каф гузоштан гудохтан мумкин аст. Аз хосиятҳои дар боло овардашуда, мо метавонем фаҳмем, ки галлий метавонад металлҳои дигарро маҳз аз сабаби обшавии пасти худ занг занад. Галлий моеъ бо дигар металлҳо хӯлаҳо ба вуҷуд меорад, ки ин падидаи ҷодугарист, ки дар боло зикр гардид. Миқдори он дар қишри Замин ҳамагӣ тақрибан 0,001% аст ва мавҷудияти он то 140 сол пеш кашф нашудааст. Дар соли 1871 химики рус Менделеев ҷадвали даврии элементҳоро ҷамъбаст намуда, пешгӯӣ карда буд, ки пас аз руҳ дар зер элементе низ ҳаст, ки ба алюминий хосиятҳои монанд дорад ва онро «алюминий монанд» меноманд. Дар соли 1875, вақте ки олими фаронсавӣ Бовабордланд қонунҳои хати спектрии элементҳои металлии як оиларо меомӯхт, дар сфалерит (ZnS) банди нури аҷибе пайдо кард, бинобар ин, ин "алюминий монанди элемент"-ро пайдо кард ва баъд онро ба номи ватани худ гузошт. Фаронса (Гол, лотинӣ Gallia), бо рамзи Ga ин элементро ифода мекунад, аз ин рӯ галлиум аввалин унсуре шуд, ки дар таърихи кашфи элементҳои кимиёвӣ пешгӯӣ шуда буд ва сипас унсури дар таҷрибаҳо тасдиқшуда.
Галлиум асосан дар Чин, Олмон, Фаронса, Австралия, Қазоқистон ва дигар кишварҳои ҷаҳон паҳн шудааст, ки аз онҳо захираи галлиуми Чин беш аз 95% тамоми ҷаҳонро ташкил медиҳад, ки асосан дар Шанси, Гуйчжоу, Юннан, Хэнань, Гуанси паҳн шудааст. ва дигар ҷойҳо [1]. Аз рӯи намуди тақсимот, Шанси, Шандонг ва дигар ҷойҳо асосан дар боксит, Юннан ва дигар ҷойҳо дар маъдани тунука ва Ҳунан ва дигар ҷойҳо асосан дар сфалерит мавҷуданд. Дар ибтидои кашфи металли галлий аз сабаби набудани тадқиқоти мувофиқ оид ба татбиқи он, одамон ҳамеша боварӣ доштанд, ки он металлест, ки қобили истифодааш паст аст. Бо вуҷуди ин, бо рушди пайвастаи технологияҳои иттилоотӣ ва даврони энергетикаи нав ва технологияҳои баланд, металли галлий ҳамчун маводи муҳим дар соҳаи иттилоот таваҷҷӯҳ зоҳир карда, талабот ба он низ хеле афзоиш ёфтааст.
2, Майдонҳои татбиқи металл Gallium
1. Майдони нимноқилҳо
Галлиум асосан дар соҳаи маводи нимноқилӣ истифода мешавад, бо маводи арсениди галлий (GaAs) васеъ истифодашаванда ва технологияи аз ҳама пухташуда мебошад. Ҳамчун интиқолдиҳандаи паҳнкунии иттилоот, маводи нимноқилҳо аз 80 то 85 фоизи истеъмоли умумии галийро ташкил медиҳанд, ки асосан дар алоқаи бесим истифода мешаванд. Қуттиҳои барқии арсениди Галлиум метавонанд суръати интиқоли иртиботро нисбат ба шабакаҳои 4G то 100 маротиба афзоиш диҳанд, ки дар ворид шудан ба даврони 5G нақши муҳим мебозанд. Ғайр аз он, галлиумро бо сабаби хусусиятҳои гармидиҳӣ, нуқтаи пасти обшавӣ, гузариши баланди гармӣ ва иҷрои хуби ҷараёни он дар барномаҳои нимноқил ҳамчун як муҳити паҳнкунандаи гармӣ истифода бурдан мумкин аст. Истифодаи металли галлий дар шакли хӯлаи асоси галлий дар маводи интерфейси гармӣ метавонад қобилияти паҳншавии гармӣ ва самаранокии ҷузъҳои электрониро беҳтар кунад.
2. Ҳуҷайраҳои офтобӣ
Рушди ҳуҷайраҳои офтобӣ аз ҳуҷайраҳои офтобии барвақти кремнийи монокристаллӣ ба ҳуҷайраҳои филми тунуки кремнийи поликристаллӣ гузашт. Аз сабаби арзиши баланди ҳуҷайраҳои филми тунуки кремнийи поликристаллӣ, муҳаққиқон дар маводи нимноқил ҳуҷайраҳои тунуки селенӣ (CIGS) -ро кашф карданд [3]. Ҳуҷайраҳои CIGS бартариҳои хароҷоти ками истеҳсолот, истеҳсоли миқдори зиёди партия ва суръати баланди табдили фотоэлектрикӣ доранд, бинобар ин, дурнамои васеи рушд доранд. Дуюм, ҳуҷайраҳои офтобии арсениди галлий дар муқоиса бо ҳуҷайраҳои лоғар аз дигар маводҳо дар самаранокии табдил бартариҳои назаррас доранд. Бо вуҷуди ин, аз сабаби арзиши баланди истеҳсоли маводи арсениди галлий, онҳо дар айни замон асосан дар соҳаи ҳавоӣ ва ҳарбӣ истифода мешаванд.
3. Энергияи гидроген
Бо огаҳии афзояндаи бӯҳрони энергетикӣ дар тамоми ҷаҳон одамон кӯшиш мекунанд, ки манбаъҳои барқарорнашавандаи энергияро иваз кунанд, ки аз онҳо энергияи гидроген фарқ мекунад. Аммо қимати баланд ва бехатарии пасти нигоҳдорӣ ва интиқоли гидроген ба рушди ин технология халал мерасонад. Ҳамчун унсури аз ҳама фаровони металлӣ дар қишр, алюминий метавонад бо об реаксия карда, дар шароити муайян гидроген тавлид кунад, ки ин як маводи нигаҳдории гидроген мебошад, аммо аз сабаби оксидшавии осони сатҳи алюминийи металлӣ як филми оксиди алюминийро ташкил медиҳад. , ки реаксияро бозмедорад, муҳаққиқон дарёфтанд, ки металли металлии нуқтаи обшавии паст метавонад хӯлаи алюминийро ба вуҷуд оварад ва галлиум метавонад рӯйпӯши оксиди алюминийро об кунад ва имкон медиҳад, ки реаксия идома ёбад. [4] ва металли галлий метавонад дубора коркард ва дубора истифода шавад. Истифодаи масолехи хӯлаи алюминийи галлий масъалаи зуд тайёр кардан ва бехатар нигоҳдорӣ ва интиқол додани энергияи гидроген, баланд бардоштани бехатарӣ, сарфа ва ҳифзи муҳити зистро хеле ҳал мекунад.
4. Сохаи тиб
Галлий аз сабаби хосиятҳои беназири радиатсионӣ, ки метавонад барои тасвир ва ҷилавгирӣ аз варамҳои ашаддӣ истифода шавад, маъмулан дар соҳаи тиб истифода мешавад. Пайвастагиҳои галлий дорои фаъолиятҳои баръало антифунгалӣ ва бактериявӣ мебошанд ва дар ниҳоят тавассути халалдор кардани мубодилаи бактерияҳо ба стерилизатсия ноил мешаванд. Ва аз хӯлаҳои галий метавон барои сохтани термометрҳо, аз қабили термометрҳои қалъаи галлиуми галий, як навъи нави хӯлаи металлҳои моеъ, ки бехатар, заҳролуд ва аз ҷиҳати экологӣ тоза аст ва барои иваз кардани термометрҳои заҳрноки симоб истифода шавад. Илова бар ин, як қисми муайяни хӯлаи дар асоси галлий ҷойгузини амальмаи нуқраи анъанавиро мегирад ва дар барномаҳои клиникӣ ҳамчун маводи нави пуркунандаи дандон истифода мешавад.
3, Дурнамо
Гарчанде ки Чин яке аз истеҳсолкунандагони асосии галлиум дар ҷаҳон аст, аммо дар саноати галлиуми Чин мушкилоти зиёд вуҷуд дорад. Аз сабаби кам будани галлий хамчун минерали хам-рох, корхонахои истехсоли галлий пароканда буда, дар занчири саноат звенохои суст мавчуданд. Раванди истихроҷ ифлосшавии ҷиддии муҳити зист дорад ва иқтидори истеҳсолии галлиуми тоза нисбатан заиф буда, асосан ба содироти галлиуми дағал бо нархи арзон ва воридоти галлиуми тозашуда бо нархи баланд такя мекунад. Аммо дар баробари пешрафти илму техника, баланд шудани дарачаи зиндагонии одамон ва васеъ чорй намудани галлий дар сохаи ахборот ва энергетика талабот ба галлий низ босуръат меафзояд. Технологияи нисбатан ақибмондаи истеҳсоли галлиуми тозаи баланд ногузир дар рушди саноатии Чин маҳдудиятҳо хоҳад дошт. Ташаккули технологияҳои нав барои ноил шудан ба рушди босифати илм ва техника дар Чин аҳамияти бузург дорад.
Вақти фиристодан: май-17-2023