Понимание свойств и использования галлия за одну минуту

Свойства металла галлия: символ элемента Ga, атомный номер 31, является металлом группы IIIA. Плотность составляет 5,904 г/см³, температура плавления 29,76°C (302,91 K, 85,57°F), а температура кипения 2204°C (2477 K, 3999°F). Твердый галлий сине-серый, а жидкий галлий серебристо-белый. Галлий твердый и хрупкий при низкой температуре, но плавится, когда он превышает комнатную температуру, растворим в кислоте и щелочи, слабо растворим в ртути и очень коррозионный. Галлий относительно стабилен в сухом воздухе, и на поверхности образуется оксидная пленка, чтобы предотвратить дальнейшее окисление, и он потеряет свой блеск во влажном воздухе. Температура замерзания галлия очень низкая. При преобразовании из жидкого в твердое вещество скорость расширения составляет 3,1%. Галлий может проникать в стекло, поэтому хранить его следует не в стеклянной таре, а в пластиковой таре.

Залегающее состояние галлия: Содержание галлия в земной коре составляет 0,0015%. Распределение галлия в природе относительно рассеяно, и большинство из них существует в сопутствующих минералах, главным образом в бокситах, и небольшое количество в олове, вольфраме и свинцово-цинковом.

Использование галлия: В настоящее время области потребления металлического галлия в моей стране включают полупроводники и оптоэлектронные материалы, солнечные элементы, сплавы, медицинское оборудование, магнитные материалы и т.д. Среди них полупроводниковая промышленность стала крупнейшей областью потребления галлия, на которую приходится около 80% от общего потребления. С быстрым развитием отрасли последующего применения галлия, особенно полупроводниковой промышленности и промышленности солнечных элементов, спрос на металлический галлий также будет неуклонно расти в будущем.

1.1 Полупроводниковые материалы

Галлий является редким металлом с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения и известен как «основа электронной промышленности». Соединения галлия являются высококачественными полупроводниковыми материалами и широко используются в оптоэлектронной промышленности и индустрии микроволновой связи для производства микроволновой связи и микроволновой интеграции, инфракрасной оптики и инфракрасных устройств обнаружения, интегральных схем, светодиодов и т. Д. Например, красный и зеленый свет, который мы видим на компьютерах, излучаются диодами фосфида галлия.

1.2 Солнечные элементы

Галлий используется при изготовлении солнечных элементов, таких как солнечные элементы арсенида галлия IIIV, которые обладают хорошей термостойкостью, радиационной стойкостью и другими характеристиками, а скорость их фотоэлектрического преобразования очень высока.

1.3 Сплавы

Галлий и индий, таллий, олово, висмут, цинк и т. Д. Могут образовывать серию низкоплавких сплавов между 3 ° C и 65 ° C, которые используются для измерения и контроля температуры, заменители ртути в инструментах, опоры в операциях бисероплетения и металлические покрытия. Контуры охлаждения для слоистой, электронной и атомной промышленности. Например, галлиевый сплав, содержащий 25% индия, представляет собой сплав с низкой температурой плавления, который плавится при 16°C и может использоваться в автоматических устройствах пожаротушения. Галлий и медь, никель, олово, золото и т.д. могут образовывать холодный флюс, который подходит для трудносвариваемых тонких стенок специальной формы, холодной сварки между металлами и между керамикой и блокировкой полостей.

1.4 Медицинская область

Галлий может быть использован в медицинской диагностике, такой как использование цитрата галлия (67Ga) для диагностики рака легких и печени. Галлиевые сплавы также могут быть применены к медицинским устройствам и медицинским материалам, таким как использование галлиевых сплавов в качестве материалов для пломбирования зубов, использование «сплавов индия-галлия» для изготовления термометров и т. Д.