Κατανοήστε τις ιδιότητες και τις χρήσεις του γαλλίου σε ένα λεπτό

Οι ιδιότητες του μεταλλικού γαλλίου: σύμβολο στοιχείου Ga, ατομικός αριθμός 31, είναι ένα μέταλλο ομάδας IIIA. Η πυκνότητα είναι 5.904 g/cm³, το σημείο τήξης είναι 29.76°C (302.91 Κ, 85.57°F), και το σημείο βρασμού είναι 2204°C (2477 Κ, 3999°F). Το στερεό γαλόνι είναι μπλε-γκρι και το υγρό γαλόνι είναι ασημί-λευκό. Το γάλλιο είναι σκληρό και εύθραυστο σε χαμηλή θερμοκρασία, αλλά λιώνει όταν υπερβαίνει τη θερμοκρασία δωματίου, διαλυτό σε οξύ και αλκαλικό, ελαφρώς διαλυτό στον υδράργυρο και εξαιρετικά διαβρωτικό. Το γάλλιο είναι σχετικά σταθερό στον ξηρό αέρα, και μια μεμβράνη οξειδίου θα σχηματίσει στην επιφάνεια για να αποτρέψει τη συνεχή οξείδωση, και θα χάσει τη λάμψη του στον υγρό αέρα. Το σημείο κατάψυξης του γαλλίου είναι πολύ χαμηλό. Όταν μετατρέπεται από υγρό σε στερεό, το ποσοστό επέκτασης είναι 3,1%. Το γάλλιο μπορεί να διεισδύσει στο γυαλί, οπότε δεν πρέπει να αποθηκεύεται σε γυάλινα δοχεία, αλλά σε πλαστικά δοχεία.

Κατάσταση εμφάνισης γαλλίου: Η περιεκτικότητα του γαλλίου στον φλοιό της γης είναι 0,0015%. Η κατανομή του γαλλίου στη φύση είναι σχετικά διάσπαρτη και τα περισσότερα από αυτά υπάρχουν σε συναφή μέταλλα, κυρίως σε βωξίτη, και μια μικρή ποσότητα σε κασσίτερο, βολφάμιο και μόλυβδο-ψευδάργυρο.

Χρήση του γαλλίου: Επί του παρόντος, οι τομείς κατανάλωσης του μεταλλικού γαλλίου στη χώρα μου περιλαμβάνουν ημιαγωγούς και οπτοηλεκτρονικά υλικά, ηλιακά κύτταρα, κράματα, ιατρικό εξοπλισμό, μαγνητικά υλικά κ.λπ. Μεταξύ αυτών, η βιομηχανία ημιαγωγών έχει γίνει ο μεγαλύτερος τομέας κατανάλωσης γαλλίου, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 80% της συνολικής κατανάλωσης. Με την ταχεία ανάπτυξη της κατάντη βιομηχανίας εφαρμογής του γαλλίου, ιδίως της βιομηχανίας ημιαγωγών και της βιομηχανίας ηλιακών κυψελών, η ζήτηση για μεταλλικό γαλόνι θα αυξηθεί επίσης σταθερά στο μέλλον.

1.1 Υλικά ημιαγωγών

Το γάλλιο είναι ένα σπάνιο μέταλλο με χαμηλό σημείο τήξης και υψηλό σημείο βρασμού και είναι γνωστό ως η "ραχοκοκαλιά της βιομηχανίας ηλεκτρονικών". Οι ενώσεις γαλλίου είναι υψηλής ποιότητας υλικά ημιαγωγών και χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία optoelectronics και τη βιομηχανία επικοινωνίας μικροκυμάτων για την κατασκευή της επικοινωνίας μικροκυμάτων και της ολοκλήρωσης μικροκυμάτων, της υπέρυθρης οπτικής και των υπέρυθρων συσκευών ανίχνευσης, των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, των διόδων εκπομπής φωτός, κ.λπ. Για παράδειγμα, το κόκκινο και πράσινο φως που βλέπουμε στους υπολογιστές εκπέμπεται από δίοδο φωσφοριού γαλλίου.

1.2 Ηλιακά κύτταρα

Το γάλλιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή ηλιακών κυττάρων, όπως ηλιακά κύτταρα αρσενικού γαλλίου IIIV, τα οποία έχουν καλή αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στην ακτινοβολία και άλλα χαρακτηριστικά, και το ποσοστό φωτοηλεκτρικής μετατροπής τους είναι πολύ υψηλό.

1.3 Κράματα

Το γάλλιο και το ίντιο, το θάλλιο, ο κασσίτερος, το bismuth, ο ψευδάργυρος κ.λπ., μπορούν να αποτελέσουν μια σειρά κραμάτων χαμηλής τήξης μεταξύ 3 °C και 65 °C, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και τον έλεγχο της θερμοκρασίας, υποκατάστατα υδραργύρου σε όργανα, στηρίγματα σε εργασίες χάντρες και μεταλλικές επιστρώσεις. Κυκλώματα ψύξης για στρώματα, ηλεκτρονικά και πυρηνικές βιομηχανίες. Για παράδειγμα, ένα κράμα γαλλίου που περιέχει 25% indium είναι ένα κράμα χαμηλού σημείου τήξης που λιώνει στους 16°C και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτόματες συσκευές πυρόσβεσης. Το γκάλιο και ο χαλκός, το νικέλιο, ο κασσίτερος, ο χρυσός κ.λπ.

1.4 Ιατρικός τομέας

Το γάλλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ιατρικά διαγνωστικά, όπως η χρήση κιτρικού γαλλίου (67Ga) για τη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα και του ήπατος. Τα κράματα γαλλίου μπορούν επίσης να εφαρμοστούν στα ιατροτεχνολογικά προϊόντα και τα ιατρικά υλικά, όπως η χρησιμοποίηση των κραμάτων γαλλίου ως υλικά πλήρωσης δοντιών, χρησιμοποιώντας τα «κράματα γαλλίου ινδίου» για να κάνουν τα θερμόμετρα, κ.λπ.