В современную эпоху стремительного технологического развития создание многих ключевых компонентов часто зависит от использования редких металлов, и галлий (Ga) является одним из незаменимых. С момента своего открытия в 1875 году галлий широко используется в полупроводниках, оптоэлектронике, связи, энергетике и медицине благодаря своей уникально низкой температуре плавления, высокой температуре кипения и превосходным электронным свойствам. Будь то смартфоны, базовые станции 5G, системы электропитания электромобилей или высокоэффективные солнечные батареи и светодиодное освещение, галлий играет решающую роль. Будучи невидимым, но ключевым элементом современной промышленной цепочки, значение галлия продолжает расти с увеличением спроса на высокотехнологичные продукты.
Оглавление
Открытие и историческое происхождение галлия
Вот перевод текста на русский язык с указанными вами пометками Еще в 1871 году русский химик Дмитрий Менделеев (Dmitri Mendeleev), создавая периодическую таблицу элементов, предсказал существование и свойства «галлия» на основе периодического закона. И действительно, в 1875 году французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран (Paul Émile Lecoq de Boisbaudran) при анализе сфалерита официально открыл этот новый элемент. Поскольку его характеристики совпали с предсказаниями Менделеева, открытие галлия еще больше подтвердило правильность периодической таблицы. С тех пор галлий постепенно вошел в технологическое применение, став важной основой для полупроводников и передовых материалов.
Краткое введение в тему галлия.
Галлий (химический символ Ga, атомный номер 31, атомная масса 69,723 а.е.м.) принадлежит к 13-й группе периодической таблицы и находится в той же группе, что и алюминий (Al), индий (In) и таллий (Tl).
Галлий — мягкий, серебристо-белый металл с низкой температурой плавления (29,76 °C), плавящийся при комнатной температуре под воздействием тепла человеческого тела, но также обладающий чрезвычайно высокой температурой кипения (2204–2403 °C), что обуславливает его уникальные температурные характеристики. Это сочетание «низкой температуры плавления и высокой температуры кипения» делает галлий широко применимым в измерении температуры, производстве сплавов и электронике.
Физические свойства галлия
- Атомный вес: 69,723
- Внешний вид: в твердом состоянии – серебристо-белый или голубовато-белый, в жидком – серебристо-белый.
- Плотность: 5,91 г/см³
- Температура плавления: 29,76 °C (немного выше комнатной температуры)
- Температура кипения: 2204–2403 °C
- Электропроводность и теплопроводность: отличные, но механическая прочность относительно низкая.
- Химические свойства: Относительно стабилен на воздуху, но может реагировать с кислотами и основаниями, образуя соли галлия; может образовывать низкоплавкие сплавы с индием, оловом и т. д. (например, сплавы Ga-In-Sn).
Галлий не существует в чистом виде; обычно он встречается в следовых количествах в таких рудах, как цинковая руда (сфалерит) и боксит.
Различная степень чистоты галлия
| Спецификация | Чистота | Обнаружение примесей | Общее количество примесей | |
| Галлий высокой чистоты (5N) | 99.999% | Al、Ca、Cu、Fe、Hg、In、Mg、Ni、Pb、Sn、Zn、Si | <10ppm | |
| Сверхчистый галлий (6N) | 99.9999% | Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Pb、Sn、Zn、Si | <1ppm | |
| Сверхчистый галлий (7N) | 99.99999% | Cu、Fe、Mg、Mn、Pb、Sn、Zn、Si | <0.1ppm |
Области применения галлия тесно связаны с его чистотой:
- Галлий высокой чистоты (> 99,999%): в основном используется в полупроводниковых материалах (таких как пластины GaAs и GaN), для которых требуется чрезвычайно низкое содержание примесей для обеспечения производительности устройств.
- Галлий низкой и средней чистоты: может использоваться в производстве сплавов, термометрах, лабораторных материалах и т. д.
- Сплав галлия: Например, сплавы галлия, индия и олова имеют температуру замерзания всего -19 °C, что делает их пригодными для применения в низкотемпературных средах и потенциальной заменой ртути в качестве экологически чистого наполнителя для термометров.
Применение галлия
Галлий считается «ключевым элементом в технологиях» и широко используется в электронике следующего поколения, энергетике и медицине.
- Полупроводники и связь
- Арсенид галлия (GaAs): используется в высокочастотных и высокоскоростных компонентах, таких как мобильные телефоны, GPS, Wi-Fi, Bluetooth, инфракрасные схемы и спутниковая связь.
- Нитрид галлия (GaN): широко используется в преобразователях энергии электромобилей, базовых станциях 5G и высокоэффективных силовых модулях.
- Оптоэлектроника и освещение
- Нитрид галлия и нитрид индия-галлия: используются для производства синих и фиолетовых светодиодов и лазерных диодов.
- Квантовые точки и плоские дисплеи: оксиды галлия и индия обладают высокой подвижностью электронов, что улучшает разрешение и яркость экрана.
- Энергетические технологии
- Солнечные элементы: Высокоэффективные солнечные элементы на основе GaAs широко используются в космических спутниках.
- Солнечные элементы CIGS (селенид меди, индия и галлия): сочетание тонкости и высокой эффективности преобразования.
- Электролит литий-ионных батарей: галлийсодержащие материалы способны стабильно работать при высоких температурах.
- Медицина и другие области применения
- Изотоп галлия-67: используется для диагностики опухолей и воспалительных процессов.
- Сплавы и жидкие металлы: используются в электронной упаковке, теплоотводящих материалах, гибкой электронике и экологически чистых термометрах.
- Искусственные драгоценные камни: Например, гранат используется в лазерных материалах и ювелирных изделиях.
заключение
С момента своего открытия в 1875 году галлий превратился из редкого металла в ключевой сырьевой материал, движущий развитие полупроводниковой промышленности и новых энергетических технологий. Будь то смартфоны, 5G, электромобили, солнечные батареи или будущие передовые медицинские и квантовые технологии, галлий играет незаменимую роль. Его уникальные физические свойства и разнообразные области применения принесли галлию репутацию «невидимой движущей силы следующего поколения электронной и энергетической революции».
Более подробная информация о сырьевых материалах Acer.
Чтобы глубже понять, как металлическое сырье способствует развитию технологий следующего поколения, пожалуйста, перейдите по следующей ссылке, чтобы ознакомиться с его свойствами, областями применения и рыночными перспективами:
- Сырье — мышьяк (AS)
- Сырье — селен (Se)
- Сырье — теллур (Te)
- Сырье — индий (In)
- Сырье — сурьма (Sb)
- Сырье — германий (Ge)
- Сырье — кадмий (Cd)
Вы также можете напрямую связаться с нашей командой экспертов Hongway, и мы предоставим вам самые профессиональные индивидуальные консультации и решения.
Что касается измельчения, мы предлагаем индивидуальные настройки и можем регулировать соотношение в соответствии с требованиями обработки для достижения максимальной эффективности.
Если после прочтения текста вы все еще не знаете, как выбрать наиболее подходящий вариант.
Добро пожаловать, свяжитесь с нами, у нас есть кто-то, кто ответит на ваши вопросы.
Если вам нужна индивидуальная расценка, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Часы работы службы поддержки клиентов: с понедельника по пятницу с 09:00 до 18:00.
Тел: 07 223 1058
Если у вас есть какие-либо вопросы или вопросы, на которые вы не смогли ответить по телефону, пожалуйста, отправьте мне личное сообщение на Facebook~~
Фейсбук Хоневэй: https://www.facebook.com/honwaygroup
Вас также может заинтересовать…
[wpb-random-posts]
