Hiểu các tính chất và công dụng của gallium trong một phút

Các tính chất của gallium kim loại: ký hiệu nguyên tố Ga, số nguyên tử 31, là một kim loại nhóm IIIA. Mật độ là 5,904 g / cm³, điểm nóng chảy là 29,76 ° C (302,91 K, 85,57 ° F), và điểm sôi là 2204 ° C (2477 K, 3999 ° F). Gallium rắn có màu xanh xám, và gallium lỏng có màu trắng bạc. Gallium cứng và giòn ở nhiệt độ thấp, nhưng tan chảy khi nó vượt quá nhiệt độ phòng, hòa tan trong axit và kiềm, hơi hòa tan trong thủy ngân và ăn mòn cao. Gallium tương đối ổn định trong không khí khô, và một màng oxit sẽ hình thành trên bề mặt để ngăn chặn quá trình oxy hóa tiếp tục, và nó sẽ mất đi ánh sáng trong không khí ẩm ướt. Điểm đóng băng của gallium rất thấp. Khi nó được chuyển đổi từ chất lỏng sang chất rắn, tỷ lệ mở rộng là 3,1%. Gallium có thể xâm nhập vào thủy tinh, vì vậy nó không nên được lưu trữ trong các thùng chứa thủy tinh, mà trong các thùng nhựa.

Trạng thái xuất hiện của gallium: Hàm lượng gallium trong lớp vỏ trái đất là 0,0015%. Sự phân bố của gallium trong tự nhiên tương đối phân tán, và hầu hết chúng tồn tại trong các khoáng chất liên quan, chủ yếu trong bauxite, và một lượng nhỏ trong thiếc, vonfram và chì-kẽm.

Sử dụng gallium: Hiện nay, các lĩnh vực tiêu thụ gallium kim loại ở nước tôi bao gồm chất bán dẫn và vật liệu quang điện tử, pin mặt trời, hợp kim, thiết bị y tế, vật liệu từ tính, v.v. Trong số đó, ngành công nghiệp bán dẫn đã trở thành lĩnh vực tiêu thụ lớn nhất của gallium, chiếm khoảng 80% tổng lượng tiêu thụ. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ứng dụng hạ nguồn của gallium, đặc biệt là ngành công nghiệp bán dẫn và ngành công nghiệp pin mặt trời, nhu cầu về gallium kim loại cũng sẽ tăng đều đặn trong tương lai.

1.1 Vật liệu bán dẫn

Gallium là một kim loại quý hiếm có điểm nóng chảy thấp và điểm sôi cao, và được gọi là "xương sống của ngành công nghiệp điện tử". Các hợp chất Gallium là vật liệu bán dẫn chất lượng cao và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp quang điện tử và ngành công nghiệp truyền thông vi sóng để sản xuất truyền thông vi sóng và tích hợp vi sóng, quang học hồng ngoại và thiết bị phát hiện hồng ngoại, mạch tích hợp, điốt phát sáng, v.v. Ví dụ, ánh sáng đỏ và xanh lá cây mà chúng ta thấy trên máy tính được phát ra từ điốt gallium phosphide.

1.2 Pin mặt trời

Gallium được sử dụng trong sản xuất pin mặt trời, chẳng hạn như pin mặt trời gallium arsenide IIIV, có khả năng chịu nhiệt tốt, khả năng chịu bức xạ và các đặc điểm khác, và tỷ lệ chuyển đổi quang điện của chúng rất cao.

1.3 Hợp kim

Gallium và indium, thallium, thiếc, bismuth, kẽm, vv có thể tạo thành một loạt các hợp kim tan chảy thấp giữa 3 ° C và 65 ° C, được sử dụng để đo và kiểm soát nhiệt độ, thay thế thủy ngân trong dụng cụ, hỗ trợ trong hoạt động cườm và lớp phủ kim loại. Mạch làm mát cho các lớp, điện tử và công nghiệp hạt nhân. Ví dụ, hợp kim gallium chứa 25% indium là hợp kim điểm nóng chảy thấp tan chảy ở 16 ° C và có thể được sử dụng trong các thiết bị chữa cháy tự động. Gallium và đồng, niken, thiếc, vàng, vv có thể tạo thành thông lượng lạnh, phù hợp cho các bức tường mỏng hình đặc biệt khó hàn, hàn lạnh giữa các kim loại và giữa gốm sứ và chặn khoang.

1.4 Lĩnh vực y tế

Gallium có thể được sử dụng trong chẩn đoán y tế, chẳng hạn như sử dụng gallium citrate (67Ga) để chẩn đoán ung thư phổi và gan. Hợp kim Gallium cũng có thể được áp dụng cho các thiết bị y tế và vật liệu y tế, chẳng hạn như sử dụng hợp kim gallium làm vật liệu làm đầy răng, sử dụng "hợp kim indium gallium" để chế tạo nhiệt kế, v.v.