Juda sehrli metallning bir turi bor. Kundalik hayotda u simob kabi suyuqlik shaklida paydo bo'ladi. Agar siz uni bankaga tashlasangiz, shisha qog'ozdek mo'rt bo'lib qolayotganidan hayratda qolasiz va u shunchaki tepish bilan sinadi. Bundan tashqari, uni mis va temir kabi metallarga tushirish ham "metall terminatori" deb atash mumkin bo'lgan bu holatni keltirib chiqaradi. Uning bunday xususiyatlarga ega bo'lishiga nima sabab bo'ladi? Bugun biz metall galyum dunyosiga kiramiz.
1, qaysi elementgalyum metall
Galliy elementi elementlar davriy sistemasining toʻrtinchi davr IIIA guruhida joylashgan. Sof galyumning erish nuqtasi juda past, atigi 29,78 ℃, ammo qaynash nuqtasi 2204,8 ℃ gacha. Yozda uning ko'p qismi suyuqlik sifatida mavjud bo'lib, xurmo ichiga qo'yilganda eritilishi mumkin. Yuqoridagi xususiyatlardan shuni tushunishimiz mumkinki, galyum past erish nuqtasi tufayli boshqa metallarni aniq korroziyaga olib kelishi mumkin. Suyuq galliy boshqa metallar bilan qotishmalar hosil qiladi, bu avval aytib o'tilgan sehrli hodisadir. Uning Yer qobig'idagi miqdori atigi 0,001% ni tashkil qiladi va uning mavjudligi 140 yil oldin aniqlangan. 1871-yilda rus kimyogari Mendeleyev elementlarning davriy sistemasini umumlashtirib, ruxdan keyin alyuminiydan pastroqda alyuminiyga oʻxshash xususiyatlarga ega boʻlgan va “alyuminiyga oʻxshash element” deb ataladigan element ham borligini bashorat qildi. 1875 yilda frantsuz olimi Bowabordland bir oilaga mansub metall elementlarning spektral chiziq qonunlarini o'rganayotganda, u sfaleritda (ZnS) g'alati yorug'lik chizig'ini topdi, shuning uchun u bu "alyuminiyga o'xshash element" ni topdi va keyin uni ona vatani sharafiga nomladi. Frantsiya (Gol, Lotin Gallia), Ga belgisi bilan ushbu elementni ifodalaydi, shuning uchun galyum kimyoviy element kashfiyoti tarixida bashorat qilingan birinchi element bo'ldi va keyin topildi. tajribalarda tasdiqlangan element.
Galliy asosan Xitoy, Germaniya, Frantsiya, Avstraliya, Qozog'iston va dunyoning boshqa mamlakatlarida tarqalgan bo'lib, ulardan Xitoyning galliy zahiralari dunyoning 95% dan ortig'ini tashkil etadi, asosan Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi shaharlarida tarqalgan. va boshqa joylar [1]. Tarqatish turi bo'yicha Shanxi, Shandong va boshqa joylar asosan boksit, Yunnan va boshqa joylarda qalay rudasida, Hunan va boshqa joylarda esa asosan sfaleritda mavjud. Galliy metali kashf etilishining boshida, uni qo'llash bo'yicha tegishli tadqiqotlar yo'qligi sababli, odamlar uni har doim foydalanishga yaroqliligi past bo'lgan metall deb hisoblashgan. Biroq, axborot texnologiyalarining uzluksiz rivojlanishi va yangi energiya va yuqori texnologiyalar davri bilan galyum metalli axborot sohasida muhim material sifatida e'tiborni tortdi va uning talabi ham sezilarli darajada oshdi.
2, Galliy metallining qo'llanilishi
1. Yarimo'tkazgich maydoni
Galliy asosan yarimo'tkazgichli materiallar sohasida qo'llaniladi, galyum arsenid (GaAs) moddasi eng ko'p qo'llaniladi va texnologiya eng etuk hisoblanadi. Axborotni tarqatish tashuvchisi sifatida yarimo'tkazgich materiallari galyumning umumiy iste'molining 80% dan 85% gacha, asosan simsiz aloqada qo'llaniladi. Gallium arsenid quvvat kuchaytirgichlari aloqa uzatish tezligini 4G tarmoqlariga nisbatan 100 baravar oshirishi mumkin, bu esa 5G davriga kirishda muhim rol o'ynashi mumkin. Bundan tashqari, galyum termal xarakteristikalari, past erish nuqtasi, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yaxshi oqim ko'rsatkichlari tufayli yarimo'tkazgichlarda issiqlik tarqatuvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin. Galliy metallini termal interfeys materiallarida galyum asosidagi qotishma shaklida qo'llash issiqlik tarqalish qobiliyatini va elektron komponentlarning samaradorligini oshirishi mumkin.
2. Quyosh xujayralari
Quyosh xujayralarining rivojlanishi dastlabki monokristalli kremniy quyosh xujayralaridan polikristalli kremniy yupqa plyonkali hujayralarga o'tdi. Polikristalli kremniy yupqa plyonkali xujayralarning yuqori narxi tufayli tadqiqotchilar yarimo'tkazgich materiallarda mis indiy galiy selenli yupqa plyonka (CIGS) hujayralarini topdilar [3]. CIGS xujayralari past ishlab chiqarish xarajatlari, katta partiyalar ishlab chiqarish va yuqori fotoelektrik konversiya tezligining afzalliklariga ega, shuning uchun keng rivojlanish istiqbollariga ega. Ikkinchidan, galyum arsenidli quyosh xujayralari boshqa materiallardan tayyorlangan yupqa plyonkali xujayralarga nisbatan konversiya samaradorligida sezilarli afzalliklarga ega. Biroq, galyum arsenid materiallarining yuqori ishlab chiqarish narxi tufayli ular hozirda asosan aerokosmik va harbiy sohalarda qo'llaniladi.
3. Vodorod energiyasi
Butun dunyoda energiya inqirozi haqida xabardorlikning kuchayishi bilan odamlar qayta tiklanmaydigan energiya manbalarini almashtirishga intilmoqda, ulardan vodorod energiyasi. Biroq, vodorodni saqlash va tashishning yuqori narxi va past xavfsizligi ushbu texnologiyaning rivojlanishiga to'sqinlik qiladi. Yer qobig'idagi eng keng tarqalgan metall element sifatida alyuminiy ma'lum sharoitlarda vodorod ishlab chiqarish uchun suv bilan reaksiyaga kirishishi mumkin, bu ideal vodorod saqlash materialidir, ammo metall alyuminiy sirtining oson oksidlanishi tufayli zich alyuminiy oksidi plyonkasi hosil bo'ladi. , bu reaktsiyani inhibe qiladi, tadqiqotchilar past erish nuqtasi metall galyum alyuminiy bilan qotishma hosil qilishi va galyum sirt alyuminiy oksidi qoplamini eritib yuborishi mumkinligini aniqladilar, bu esa reaktsiyani davom ettirishga imkon beradi. [4] va metall galyum qayta ishlanishi va qayta ishlatilishi mumkin. Alyuminiy galyum qotishma materiallaridan foydalanish vodorod energiyasini tez tayyorlash va xavfsiz saqlash va tashish, xavfsizlik, tejamkorlik va atrof-muhitni muhofaza qilishni yaxshilash muammosini hal qiladi.
4. Tibbiyot sohasi
Galliy o'zining noyob radiatsiyaviy xususiyatlari tufayli tibbiyot sohasida keng qo'llaniladi, bu malign o'smalarni ko'rish va inhibe qilish uchun ishlatilishi mumkin. Galliy birikmalari aniq antifungal va antibakterial ta'sirga ega va natijada bakterial metabolizmga aralashish orqali sterilizatsiyaga erishadi. Va galyum qotishmalari xavfsiz, toksik bo'lmagan va ekologik toza bo'lgan yangi turdagi suyuq metall qotishmasi bo'lgan galyum indiy qalay termometrlari kabi termometrlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin va zaharli simob termometrlarini almashtirish uchun ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, galyum asosidagi qotishmaning ma'lum bir qismi an'anaviy kumush amalgam o'rnini bosadi va klinik ilovalarda yangi tish plomba moddasi sifatida ishlatiladi.
3, Outlook
Xitoy dunyodagi asosiy galliy ishlab chiqaruvchilardan biri bo'lsa-da, Xitoyning galyum sanoatida hali ham ko'plab muammolar mavjud. Yordamchi mineral sifatida galyumning kam miqdori tufayli galiy ishlab chiqarish korxonalari tarqalib ketgan va sanoat zanjirida zaif bo'g'inlar mavjud. Kon qazish jarayoni jiddiy atrof-muhit ifloslanishiga ega va yuqori toza galliy ishlab chiqarish quvvati nisbatan zaif, asosan qo'pol galyumni arzon narxlarda eksport qilish va tozalangan galyumni yuqori narxlarda import qilishga tayanadi. Biroq, ilm-fan va texnologiyaning rivojlanishi, odamlarning turmush darajasini yaxshilash va galyumning axborot va energetika sohalarida keng qo'llanilishi bilan galyumga bo'lgan talab ham tez o'sib boradi. Yuqori toza galyumning nisbatan qoloq ishlab chiqarish texnologiyasi muqarrar ravishda Xitoyning sanoat rivojlanishida cheklovlarga ega bo'ladi. Xitoyda ilm-fan va texnologiyaning yuqori sifatli rivojlanishiga erishish uchun yangi texnologiyalarni ishlab chiqish katta ahamiyatga ega.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 17-may