Маш ид шидтэй нэг төрлийн металл байдаг.Өдөр тутмын амьдралд энэ нь мөнгөн ус шиг шингэн хэлбэрээр илэрдэг.Лааз дээр унагавал лонх цаас шиг хэврэг болж, зүгээр л нудрах төдийд л хагарч байгааг хараад гайхах болно.Үүнээс гадна зэс, төмөр зэрэг металл дээр хаях нь "металл терминатор" гэж нэрлэгдэх ийм нөхцөл байдлыг үүсгэдэг.Ийм шинж чанартай болоход юу нөлөөлдөг вэ?Өнөөдөр бид металл галлийн ертөнцөд орох болно.
1、Ямар элемент вэгаллийн металл
Галлийн элемент нь элементүүдийн үелэх системийн IIIA бүлэгт дөрөвдүгээр үед багтдаг.Цэвэр галийн хайлах цэг маш бага буюу ердөө 29.78 ℃, харин буцлах цэг нь 2204.8 ℃ хүртэл өндөр байна.Зуны улиралд ихэнх хэсэг нь шингэн хэлбэрээр оршдог бөгөөд алган дээр тавихад хайлж болно.Дээрх шинж чанаруудаас харахад галли нь бага хайлах цэгтэй тул бусад металлыг яг зэврүүлж чаддаг гэдгийг бид ойлгож болно.Шингэн галли нь бусад металлуудтай хайлш үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дээр дурдсан ид шидийн үзэгдэл юм.Дэлхийн царцдас дахь түүний агууламж ердөө 0.001% байдаг бөгөөд оршин тогтнох нь 140 жилийн өмнө нээгдээгүй.1871 онд Оросын химич Менделеев элементүүдийн үелэх системийг нэгтгэн дүгнэж, цайрын дараа хөнгөн цагааны доор хөнгөн цагаантай төстэй шинж чанартай, "хөнгөн цагаан шиг элемент" гэж нэрлэгддэг элемент байдаг гэж таамаглаж байсан.1875 онд Францын эрдэмтэн Бовабордланд нэг гэр бүлийн металлын элементүүдийн спектрийн шугамын хуулийг судалж байхдаа сфалерит (ZnS) -аас хачирхалтай гэрлийн тууз олж, энэ "хөнгөн цагаан шиг элемент" олж, дараа нь эх орныхоо нэрээр нэрлэжээ. Франц (Гал, Латин Галлиа) нь энэ элементийг төлөөлөх Ga тэмдэгтэй тул галли нь химийн элементийн нээлтийн түүхэнд урьдчилан таамагласан анхны элемент болж, дараа нь туршилтаар батлагдсан элементийг олсон.
Галли нь Хятад, Герман, Франц, Австрали, Казахстан болон дэлхийн бусад орнуудад голчлон тархдаг бөгөөд эдгээрээс Хятадын галлийн нөөц дэлхийн нийт нөөцийн 95 гаруй хувийг эзэлдэг бөгөөд гол төлөв Шанси, Гуйжоу, Юньнань, Хэнань, Гуанси мужуудад тархсан байдаг. болон бусад газрууд [1].Тархалтын хэлбэрийн хувьд Шаньси, Шаньдун болон бусад газар гол төлөв боксит, Юньнань болон бусад газарт цагаан тугалганы хүдэр, Хунань болон бусад газар голдуу сфалерит байдаг.Галийн металлыг нээх эхэн үед түүний хэрэглээний талаар зохих судалгаа хийгдээгүйгээс хүмүүс үүнийг ашиглах чадвар багатай металл гэж үргэлж итгэдэг.Гэсэн хэдий ч мэдээллийн технологийн тасралтгүй хөгжил, шинэ эрчим хүч, өндөр технологийн эрин үед галлийн металл нь мэдээллийн салбарт чухал материал болж, эрэлт хэрэгцээ нь эрс нэмэгдсэн.
2、 Галийн металлын хэрэглээний талбарууд
1. Хагас дамжуулагч талбар
Галлиумыг голчлон хагас дамжуулагч материалын салбарт ашигладаг бөгөөд галлийн арсенид (GaAs) материал нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг, технологи нь хамгийн боловсорч гүйцсэн материал юм.Мэдээлэл түгээх тээвэрлэгчийн хувьд хагас дамжуулагч материал нь галлийн нийт хэрэглээний 80-85 хувийг эзэлдэг бөгөөд голчлон утасгүй холбоонд ашигладаг.Галийн арсенидын цахилгаан өсгөгч нь харилцаа холбооны дамжуулах хурдыг 4G сүлжээнээс 100 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь 5G эрин үе рүү ороход чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.Түүнчлэн галлиумыг дулааны шинж чанар, бага хайлах цэг, өндөр дулаан дамжуулалт, сайн урсацын гүйцэтгэлээс шалтгаалан хагас дамжуулагчийн хэрэглээнд дулаан түгээгч болгон ашиглаж болно.Галийн металыг галлид суурилсан хайлш хэлбэрээр дулааны интерфэйсийн материалд хэрэглэх нь электрон эд ангиудын дулаан ялгаруулах чадвар, үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой.
2. Нарны зай
Нарны эсийн хөгжил нь эртний нэг талст цахиурын нарны эсүүдээс поликристалл цахиурын нимгэн хальсан эсүүд рүү шилжсэн.Поликристалл цахиурын нимгэн хальсан эсийн өртөг өндөр учир судлаачид хагас дамжуулагч материалаас зэс индий галлиум селенийн нимгэн хальс (CIGS) эсийг олж илрүүлжээ [3].CIGS эсүүд нь үйлдвэрлэлийн зардал бага, их хэмжээний багц үйлдвэрлэх, фотоэлектрик хувиргах өндөр хурд зэрэг давуу талтай тул хөгжлийн өргөн боломжуудтай.Хоёрдугаарт, галлийн арсенидын нарны эсүүд нь бусад материалаар хийсэн нимгэн хальстай харьцуулахад хувиргах үр ашгийн хувьд ихээхэн давуу талтай байдаг.Гэсэн хэдий ч галлиум арсенидын материалын үйлдвэрлэлийн өртөг өндөр учраас тэдгээрийг одоогоор сансар огторгуй, цэргийн салбарт голчлон ашиглаж байна.
3. Устөрөгчийн энерги
Дэлхий даяар эрчим хүчний хямралын талаарх мэдлэг улам бүр нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан хүмүүс сэргээгдэх бус эрчим хүчний эх үүсвэрийг орлуулахыг эрэлхийлж, эдгээрээс устөрөгчийн эрчим хүч онцгойлон анхаарч байна.Гэсэн хэдий ч устөрөгчийг хадгалах, тээвэрлэх өндөр өртөгтэй, аюулгүй байдал бага байгаа нь энэ технологийг хөгжүүлэхэд саад болж байна.Царцдас дахь хамгийн элбэг металл элементийн хувьд хөнгөн цагаан нь тодорхой нөхцөлд устөрөгчийг гаргаж авахын тулд устай урвалд ордог бөгөөд энэ нь устөрөгчийг хадгалахад тохиромжтой материал боловч метал хөнгөн цагааны гадаргуу нь амархан исэлдэж, хөнгөн цагаан ислийн хальс үүсгэдэг. , энэ нь урвалыг дарангуйлдаг тул судлаачид хайлах температур багатай металл галли нь хөнгөн цагаантай хайлш үүсгэж, галли нь гадаргуугийн хөнгөн цагаан ислийн бүрээсийг уусгаж, урвалыг үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог [4], металл галлийг дахин боловсруулж, дахин ашиглах боломжтой болохыг тогтоожээ. .Хөнгөн цагаан галлийн хайлш материалыг ашиглах нь устөрөгчийн эрчим хүчийг хурдан бэлтгэх, аюулгүй хадгалах, тээвэрлэх, аюулгүй байдал, хэмнэлт, байгаль орчныг хамгаалах асуудлыг ихээхэн шийдэж өгдөг.
4. Анагаах ухааны салбар
Галлиум нь цацрагийн өвөрмөц шинж чанартай тул эрүүл мэндийн салбарт түгээмэл хэрэглэгддэг бөгөөд энэ нь хорт хавдарыг дүрслэн харуулах, дарангуйлахад ашигладаг.Галлийн нэгдлүүд нь мөөгөнцрийн эсрэг ба бактерийн эсрэг үйлчилгээтэй бөгөөд эцэст нь бактерийн бодисын солилцоонд саад учруулж ариутгалд хүрдэг.Мөн галийн хайлшаар галийн индий цагаан тугалга термометр гэх мэт термометр хийх боломжтой, шинэ төрлийн шингэн металлын хайлш нь аюулгүй, хоргүй, байгаль орчинд ээлтэй, хортой мөнгөн усны термометрийг орлох боломжтой.Нэмж дурдахад галлид суурилсан хайлшийн тодорхой хэсэг нь уламжлалт мөнгөн амальгамыг орлож, эмнэлзүйн хэрэглээнд шүдний шинэ дүүргэгч материал болгон ашигладаг.
3, хэтийн төлөв
Хятад улс дэлхийн галлийн гол үйлдвэрлэгчдийн нэг хэдий ч Хятадын галлийн салбарт олон асуудал байсаар байна.Галлигийн дагалдах ашигт малтмалын агууламж багатай тул галли үйлдвэрлэдэг аж ахуйн нэгжүүд тархай бутархай, үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээнд сул холбоосууд байдаг.Олборлолт нь байгаль орчны ноцтой бохирдолтой, өндөр цэвэршилттэй галли үйлдвэрлэх хүчин чадал харьцангуй сул байгаа бөгөөд гол төлөв том ширхэгтэй галийг хямд үнээр экспортлох, цэвэршүүлсэн галийг өндөр үнээр импортлоход тулгуурладаг.Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухаан, технологи хөгжиж, хүмүүсийн амьжиргааны түвшин дээшилж, галлийг мэдээлэл, эрчим хүчний салбарт өргөнөөр ашиглахын хэрээр галлийн хэрэгцээ ч хурдацтай нэмэгдэх болно.Өндөр цэвэршилттэй галлийн үйлдвэрлэлийн харьцангуй хоцрогдсон технологи нь Хятадын аж үйлдвэрийн хөгжилд зайлшгүй саад учруулах болно.Шинэ технологи хөгжүүлэх нь Хятад улсын шинжлэх ухаан, технологийн өндөр чанартай хөгжлийг бий болгоход чухал ач холбогдолтой юм.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 5-р сарын 17-ны хооронд