धातु टर्मिनेटर - ग्यालियम

त्यहाँ एक प्रकारको धातु छ जुन धेरै जादुई छ।दैनिक जीवनमा, यो पारा जस्तै तरल रूपमा देखा पर्दछ।यदि तपाईंले यसलाई क्यानमा फ्याँक्नु भयो भने, बोतल कागजजस्तै नाजुक भएको थाहा पाउँदा छक्क पर्नुहुनेछ, र यो एक पोकले मात्र फुट्छ।थप रूपमा, यसलाई तामा र फलाम जस्ता धातुहरूमा छोड्दा पनि यो अवस्था निम्त्याउँछ, जसलाई "मेटल टर्मिनेटर" भन्न सकिन्छ।त्यस्ता विशेषताहरू हुनुको कारण के हो?आज हामी धातु ग्यालियमको संसारमा प्रवेश गर्नेछौं।

1, कुन तत्व होग्यालियम धातु

ग्यालियम तत्व तत्वहरूको आवधिक तालिकामा चौथो अवधि IIIA समूहमा छ।शुद्ध ग्यालियम को पिघलने बिन्दु धेरै कम छ, केवल 29.78 ℃, तर उम्लने बिन्दु 2204.8 ℃ को रूपमा उच्च छ।गर्मीमा, यसको धेरैजसो तरल पदार्थको रूपमा अवस्थित हुन्छ र हत्केलामा राख्दा पग्लन सकिन्छ।माथिका गुणहरूबाट, हामी बुझ्न सक्छौं कि ग्यालियमले यसको कम पिघलने बिन्दुको कारणले अन्य धातुहरूलाई ठीकसँग क्षरण गर्न सक्छ।तरल ग्यालियमले अन्य धातुहरूसँग मिश्र बनाउँछ, जुन पहिले उल्लेख गरिएको जादुई घटना हो।पृथ्वीको क्रस्टमा यसको सामग्री लगभग 0.001% मात्र छ, र यसको अस्तित्व 140 वर्ष पहिले सम्म पत्ता लागेको थिएन।1871 मा, रूसी रसायनशास्त्री मेन्डेलिभले तत्वहरूको आवधिक तालिका संक्षेप गरे र भविष्यवाणी गरे कि जस्ता पछि, एल्युमिनियम तल पनि एक तत्व छ, जसमा एल्युमिनियम जस्तै गुणहरू छन् र यसलाई "एल्युमिनियम जस्तै तत्व" भनिन्छ।1875 मा, फ्रान्सेली वैज्ञानिक बोवाबोर्डल्याण्डले एउटै परिवारका धातु तत्वहरूको वर्णक्रम रेखा नियमहरू अध्ययन गरिरहेको बेला, उनले स्फेलेराइट (ZnS) मा एक अनौठो प्रकाश ब्यान्ड भेट्टाए, त्यसैले उनले यो "एल्युमिनियम जस्तै तत्व" भेट्टाए, र त्यसपछि आफ्नो मातृभूमिको नामबाट यसलाई नाम दिए। फ्रान्स (गौल, ल्याटिन ग्यालिया), यस तत्वलाई प्रतिनिधित्व गर्न प्रतीक Ga को साथ, त्यसैले ग्यालियम रासायनिक तत्व खोजको इतिहासमा भविष्यवाणी गरिएको पहिलो तत्व बन्यो, र त्यसपछि प्रयोगहरूमा पुष्टि भएको तत्व फेला पारियो।

ग्यालियम मुख्यतया चीन, जर्मनी, फ्रान्स, अष्ट्रेलिया, कजाकस्तान र विश्वका अन्य देशहरूमा वितरण गरिन्छ, जसमध्ये चीनको ग्यालियम स्रोत भण्डार विश्वको कुलको 95% भन्दा बढी हो, मुख्यतया सान्क्सी, गुइझोउ, युनान, हेनान, गुआङ्सीमा वितरण गरिन्छ। र अन्य ठाउँहरू [१]।वितरण प्रकारको हिसाबले, शान्क्सी, शानडोङ र अन्य स्थानहरूमा मुख्यतया बक्साइट, युनान र अन्य स्थानहरूमा टिन अयस्कमा अवस्थित छ, र हुनान र अन्य स्थानहरूमा मुख्य रूपमा स्फेलेराइट अवस्थित छ।ग्यालियम धातु को खोज को शुरुवात मा, यसको आवेदन मा संगत अनुसन्धान को कमी को कारण, मान्छे सधैं यो कम उपयोगिता संग एक धातु हो कि विश्वास गर्दछ।तर, सूचना प्रविधिको निरन्तर विकास र नयाँ ऊर्जा र उच्च प्रविधिको युगसँगै, ग्यालियम धातुले सूचना क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण सामग्रीको रूपमा ध्यान प्राप्त गरेको छ, र यसको माग पनि धेरै बढेको छ।

2, धातु ग्यालियम को आवेदन क्षेत्र

1. अर्धचालक क्षेत्र

ग्यालियम मुख्यतया अर्धचालक सामग्रीको क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ, ग्यालियम आर्सेनाइड (GaAs) सामग्री सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग भएको र प्रविधि सबैभन्दा परिपक्व भएको छ।जानकारी प्रसार को एक वाहक को रूप मा, सेमीकन्डक्टर सामाग्री ग्यालियम को कुल खपत को 80% देखि 85% को लागि खाता, मुख्य रूप देखि ताररहित संचार मा प्रयोग गरिन्छ।ग्यालियम आर्सेनाइड पावर एम्पलीफायरहरूले सञ्चार प्रसारण गति 4G सञ्जालको 100 गुणा बढाउन सक्छ, जसले 5G युगमा प्रवेश गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्न सक्छ।यसबाहेक, ग्यालियमलाई यसको थर्मल विशेषताहरू, कम पिघलने बिन्दु, उच्च थर्मल चालकता, र राम्रो प्रवाह प्रदर्शनको कारण अर्धचालक अनुप्रयोगहरूमा तातो अपव्यय माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।थर्मल इन्टरफेस सामग्रीहरूमा ग्यालियम आधारित मिश्र धातुको रूपमा ग्यालियम धातु लागू गर्नाले विद्युतीय घटकहरूको ताप अपव्यय क्षमता र दक्षता सुधार गर्न सक्छ।

2. सौर्य कक्षहरू

सौर्य कोशिकाहरूको विकास प्रारम्भिक मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन सौर्य कोशिकाहरूबाट पोलिक्रिस्टलाइन सिलिकन पातलो फिल्म सेलहरूमा गएको छ।Polycrystalline सिलिकन पातलो फिल्म कोशिकाहरूको उच्च लागतको कारण, अन्वेषकहरूले अर्धचालक सामग्रीहरूमा तामा इन्डियम ग्यालियम सेलेनियम पातलो फिल्म (CIGS) कोशिकाहरू पत्ता लगाएका छन् [3]।CIGS सेलहरूसँग कम उत्पादन लागत, ठूलो ब्याच उत्पादन, र उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दरको फाइदाहरू छन्, यसरी व्यापक विकास सम्भावनाहरू छन्।दोस्रो, ग्यालियम आर्सेनाइड सौर्य कोशिकाहरू अन्य सामग्रीबाट बनेको पातलो फिल्म सेलहरूको तुलनामा रूपान्तरण दक्षतामा महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्।यद्यपि, ग्यालियम आर्सेनाइड सामग्रीको उच्च उत्पादन लागतको कारण, तिनीहरू हाल मुख्यतया एयरोस्पेस र सैन्य क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

3. हाइड्रोजन ऊर्जा

विश्वभर ऊर्जा संकटको बढ्दो चेतनाको साथ, मानिसहरूले गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरू प्रतिस्थापन गर्न खोजिरहेका छन्, जसमध्ये हाइड्रोजन ऊर्जा फरक छ।यद्यपि, हाइड्रोजन भण्डारण र यातायातको उच्च लागत र कम सुरक्षाले यस प्रविधिको विकासमा बाधा पुर्‍याउँछ।क्रस्टमा सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा धातु तत्वको रूपमा, एल्युमिनियमले केहि परिस्थितिहरूमा हाइड्रोजन उत्पादन गर्न पानीसँग प्रतिक्रिया गर्न सक्छ, जुन एक आदर्श हाइड्रोजन भण्डारण सामग्री हो, यद्यपि, धातु एल्युमिनियमको सतहको सजिलो अक्सीकरणको कारणले घने एल्युमिनियम अक्साइड फिल्म बनाउँदछ। , जसले प्रतिक्रियालाई रोक्छ, शोधकर्ताहरूले फेला पारेका छन् कि कम पिघलने बिन्दु धातु ग्यालियमले एल्युमिनियमसँग मिश्र धातु बनाउन सक्छ, र ग्यालियमले सतहको एल्युमिनियम अक्साइड कोटिंगलाई विघटन गर्न सक्छ, प्रतिक्रियालाई अगाडि बढ्न अनुमति दिन्छ [४], र धातु ग्यालियमलाई पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ र पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ। ।एल्युमिनियम ग्यालियम मिश्र धातु सामग्रीको प्रयोगले द्रुत तयारी र सुरक्षित भण्डारण र हाइड्रोजन ऊर्जाको ढुवानी, सुरक्षा, अर्थव्यवस्था, र वातावरणीय संरक्षणमा सुधार गर्ने समस्यालाई ठूलो मात्रामा समाधान गर्दछ।

4. चिकित्सा क्षेत्र

ग्यालियम सामान्यतया चिकित्सा क्षेत्रमा यसको अद्वितीय विकिरण गुणहरूको कारण प्रयोग गरिन्छ, जुन इमेजिङ र घातक ट्यूमरहरू रोक्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।ग्यालियम यौगिकहरूमा स्पष्ट एन्टिफंगल र जीवाणुरोधी गतिविधिहरू छन्, र अन्ततः ब्याक्टेरिया चयापचयमा हस्तक्षेप गरेर नसबंदी प्राप्त गर्दछ।र ग्यालियम मिश्र थर्मोमिटरहरू बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ, जस्तै ग्यालियम इन्डियम टिन थर्मोमिटर, नयाँ प्रकारको तरल धातु मिश्र धातु जुन सुरक्षित, गैर-विषाक्त, र पर्यावरण अनुकूल छ, र विषाक्त पारा थर्मोमिटरहरू प्रतिस्थापन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।थप रूपमा, ग्यालियम आधारित मिश्र धातुको एक निश्चित अनुपातले परम्परागत चाँदीको मिश्रणलाई प्रतिस्थापन गर्दछ र क्लिनिकल अनुप्रयोगहरूमा नयाँ दन्त भरिने सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

3, आउटलुक

यद्यपि चीन विश्वमा ग्यालियमको प्रमुख उत्पादकहरू मध्ये एक हो, चीनको ग्यालियम उद्योगमा अझै पनि धेरै समस्याहरू छन्।सहयोगी खनिजको रूपमा ग्यालियमको कम सामग्रीको कारण, ग्यालियम उत्पादन उद्यमहरू छरिएका छन्, र औद्योगिक श्रृंखलामा कमजोर लिङ्कहरू छन्।खनन प्रक्रियामा गम्भीर वातावरणीय प्रदूषण छ, र उच्च शुद्धता ग्यालियमको उत्पादन क्षमता अपेक्षाकृत कमजोर छ, मुख्यतया कम मूल्यमा मोटे ग्यालियम निर्यात गर्न र उच्च मूल्यमा परिष्कृत ग्यालियम आयातमा निर्भर रहन्छ।तर, विज्ञान र प्रविधिको विकास, जनताको जीवनस्तरमा सुधार र सूचना र ऊर्जाको क्षेत्रमा ग्यालियमको व्यापक प्रयोगसँगै ग्यालियमको माग पनि तीव्र गतिमा बढ्नेछ।उच्च शुद्धता ग्यालियमको अपेक्षाकृत पिछडिएको उत्पादन प्रविधिले चीनको औद्योगिक विकासमा बाधा पुर्‍याउनेछ।चीनमा विज्ञान र प्रविधिको उच्च गुणस्तरीय विकास हासिल गर्न नयाँ प्रविधिको विकास गर्नु ठूलो महत्त्वको कुरा हो।