درک خواص و استفاده از گالیوم در یک دقیقه

خواص گالیم فلزی: نماد عنصر Ga، عدد اتمی ۳۱، یک فلز گروه IIIA است. چگالی آن ۵٫۹۰۴ گرم بر سانتی متر مکعب، نقطه ذوب ۲۹٫۷۶ درجه سانتی گراد (۳۰۲٫۹۱ کلوین، ۸۵٫۵۷ درجه فارنهایت) و نقطه جوش آن ۲۲۰۴ درجه سانتی گراد (۲۴۷۷ کلوین، ۳۹ درجه فارنهایت) است. گالیم جامد آبی-خاکستری است، و گالیم مایع نقره ای-سفید است. گالیم در دمای پایین سخت و شکننده است، اما زمانی ذوب می شود که از دمای اتاق تجاوز کند، در اسید و آلکالی محلول باشد، در جیوه کمی محلول باشد، و بسیار خورنده باشد. گالیم در هوای خشک نسبتاً پایدار است و یک فیلم اکسیدی بر روی سطح تشکیل خواهد شد تا از ادامه اکسیداسیون جلوگیری کند، و درخشش خود را در هوای مرطوب از دست خواهد داد. نقطه انجماد گالیم بسیار کم است. هنگامی که از مایع به جامد تبدیل می شود، نرخ انبساط ۳٫۱٪ است. گالیم می تواند به شیشه نفوذ کند، بنابراین نباید آن را در ظروف شیشه ای، بلکه در ظروف پلاستیکی ذخیره کرد.

حالت وقوع گالیم: محتوای گالیم در پوسته زمین ۰٫۰۰۱۵٪ است. توزیع گالیم در طبیعت نسبتاً پراکنده است، و بیشتر آن ها در کانی های مرتبط، عمدتاً در بوکسیت، و مقدار کمی در قلع، تنگستن و سرب-روی وجود دارند.

استفاده از گالیم: در حال حاضر زمینه های مصرف گالیم فلزی در کشور من شامل نیمه هادی ها و مواد اپتوالکترونیک، سلول های خورشیدی، آلومینیوم، تجهیزات پزشکی، مواد مغناطیسی و غیره است. از جمله صنعت نیمه هادی به بزرگترین زمینه مصرف گالیم تبدیل شده است که حدود ۸۰٪ کل مصرف را تشکیل می دهد. با توسعه سریع صنعت کاربرد پایین دست گالیوم، به ویژه صنعت نیمه هادی و صنعت سلول های خورشیدی، تقاضا برای گالیم فلزی نیز به طور پیوسته در آینده رشد خواهد کرد.

1.1 مواد نیمه هادی

گالیم یک فلز کمیاب با نقطه ذوب کم و نقطه جوش بالا است، و به عنوان "ستون فقرات صنعت الکترونیک" شناخته می شود. ترکیبات گالیم مواد نیمه هادی با کیفیت بالا هستند و به طور گسترده ای در صنعت اپتوالکترونیک و صنعت ارتباطات مایکروویو برای ساخت ارتباطات مایکروویو و ادغام مایکروویو، اپتیک مادون قرمز و دستگاه های تشخیص مادون قرمز، مدارهای یکپارچه، دیودهای ساطع کننده نور و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال نور قرمز و سبزی که در رایانه ها می بینیم توسط دیودهای گالیوم فسفیت ساطع می شود.

1.2 سلول های خورشیدی

گالیم در ساخت سلول های خورشیدی استفاده می شود، مانند سلول های خورشیدی گالیم آرسنید IIIV که مقاومت گرمایی خوبی دارند، مقاومت در برابر تابش و ویژگی های دیگر دارند و سرعت تبدیل فتوالکتریک آن ها بسیار زیاد است.

1.3 Alloys

گالیم و ایندیوم، تالیتیوم، قلع، بیستموت، روی و غیره می توانند مجموعه ای از آلیزهای کم ذوب بین ۳ تا ۶۵ درجه سانتی گراد را تشکیل دهند که برای اندازه گیری و کنترل دما، جایگزین جیوه در ابزارها، پشتیبانی در عملیات مهره بندی، و پوشش های فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. مدارهای خنک کننده برای لایه ها، الکترونیک و صنایع هسته ای. به عنوان مثال، یک آلیوم گالیم حاوی ۲۵٪ ایندیوم یک نقطه ذوب پایین است که در ۱۶ درجه سانتی گراد ذوب می شود و می تواند در دستگاه های خاموش کننده خودکار آتش مورد استفاده قرار گیرد. گالیم و مس، نیکل، قلع، طلا و غیره می توانند شار سرد را تشکیل دهند که برای دیوارهای نازک ویژه شکل سخت به قالب، قالب گیری سرد بین فلزات و بین سرامیک ها و مسدود کردن حفره مناسب است.

1.4 رشته پزشکی

گالیم می تواند در تشخیص های پزشکی مانند استفاده از سیترات گالیم (۶۷گاگا) برای تشخیص سرطان ریه و کبد مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می توان از استفاده از مواد آلیوم گالیم به دستگاه های پزشکی و مواد پزشکی مانند استفاده از آلیس های گالیوم به عنوان مواد پرکننده دندان، استفاده از «آلیز گالیم ایندیوم» برای ساخت ترمومتر و غیره استفاده کرد.