Tha seòrsa meatailt ann a tha gu math draoidheil. Ann am beatha làitheil, nochdaidh e ann an cruth leaghaidh mar mhearcair. Ma leigeas tu sìos e air canastair, bidh iongnadh ort faighinn a-mach gu bheil am botal cho brisg ri pàipear, agus brisidh e le dìreach pocadh. A bharrachd air an sin, bidh a bhith ga leigeil sìos air meatailtean leithid copar agus iarann cuideachd ag adhbhrachadh an t-suidheachaidh seo, ris an canar an “crìochnaiche meatailt”. Dè a tha ag adhbhrachadh gu bheil na feartan sin aige? An-diugh thèid sinn a-steach do shaoghal meatailt gallium.
1. Dè an eileamaid a th’ annmeatailt gallium
Tha an eileamaid Gallium anns a’ cheathramh buidheann IIIA den chlàr peiriadach. Tha puing leaghaidh gallium fìor-ghlan glè ìosal, dìreach 29.78 ℃, ach tha a’ phuing goil cho àrd ri 2204.8 ℃. As t-samhradh, tha a’ mhòr-chuid dheth ann mar leaghan agus faodar a leaghadh nuair a chuireas tu e nad làimh. Bho na feartan gu h-àrd, is urrainn dhuinn a thuigsinn gum faod gallium meatailtean eile a chreimeadh dìreach air sgàth a phuing leaghaidh ìosal. Bidh gallium leaghaidh a’ cruthachadh aloidhean le meatailtean eile, agus is e sin an rud draoidheil a chaidh ainmeachadh roimhe. Chan eil ann an rùsg na Talmhainn ach mu 0.001%, agus cha deach a bhith ann a lorg gus 140 bliadhna air ais. Ann an 1871, rinn an ceimigear Ruiseanach Mendeleev geàrr-chunntas air a’ chlàr peiriadach agus ro-innse e, às dèidh sinc, gu bheil eileamaid ann cuideachd fo alùmanum, aig a bheil feartan coltach ri alùmanum agus ris an canar “eileamaid coltach ri alùmanum”. Ann an 1875, nuair a bha an saidheansair Frangach Bowabordland a’ sgrùdadh laghan loidhne speactram eileamaidean meatailt den aon teaghlach, lorg e còmhlan aotrom neònach ann an sphalerite (ZnS), agus mar sin lorg e an “eileamaid coltach ri alùmanum” seo, agus an uairsin thug e ainm air às dèidh a dhùthaich dhùthchais An Fhraing (Gaul, Laideann Gallia), leis an t-samhla Ga gus an eileamaid seo a riochdachadh, agus mar sin b’ e gallium a’ chiad eileamaid a chaidh a ro-innse ann an eachdraidh lorg eileamaidean ceimigeach, agus an uairsin lorg e an eileamaid dearbhte ann an deuchainnean.
Tha gallium air a sgaoileadh sa mhòr-chuid ann an Sìona, a’ Ghearmailt, an Fhraing, Astràilia, Casachstàn agus dùthchannan eile air feadh an t-saoghail, agus tha stòrasan gallium Shìona a’ dèanamh suas còrr air 95% de stòras iomlan an t-saoghail, air a sgaoileadh sa mhòr-chuid ann an Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi agus àiteachan eile [1]. A thaobh seòrsa sgaoilidh, tha bauxite sa mhòr-chuid ann an Shanxi, Shandong agus àiteachan eile, mèinn staoin ann an Yunnan agus àiteachan eile, agus tha sphalerite sa mhòr-chuid ann an Hunan agus àiteachan eile. Aig toiseach lorg meatailt gallium, air sgàth dìth rannsachaidh co-fhreagarrach air a chleachdadh, tha daoine air a bhith den bheachd a-riamh gur e meatailt le glè bheag de chleachdadh a th’ ann. Ach, le leasachadh leantainneach teicneòlas fiosrachaidh agus linn lùth ùr agus àrd-theicneòlas, tha meatailt gallium air aire fhaighinn mar stuth cudromach ann an raon an fhiosrachaidh, agus tha an t-iarrtas air a dhol suas gu mòr cuideachd.
2. Raon Iarrtais de Ghallium Meatailt
1. Achadh leth-sheoltairean
Tha gallium air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an raon stuthan leth-chonnsachaidh, agus is e gallium arsenide (GaAs) an stuth a thathas a’ cleachdadh as fharsainge agus an teicneòlas as aibidh. Mar ghiùlan sgaoilidh fiosrachaidh, tha stuthan leth-chonnsachaidh a’ dèanamh suas 80% gu 85% den chaitheamh iomlan de gallium, air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an conaltradh gun uèir. Faodaidh amplifiers cumhachd gallium arsenide astar tar-chuir conaltraidh a mheudachadh gu 100 uair nas motha na lìonraidhean 4G, agus faodaidh seo pàirt chudromach a ghabhail ann a bhith a’ dol a-steach don linn 5G. A bharrachd air an sin, faodar gallium a chleachdadh mar mheadhan sgaoilidh teas ann an tagraidhean leth-chonnsachaidh air sgàth a fheartan teirmeach, puing leaghaidh ìosal, seoltachd teirmeach àrd, agus deagh choileanadh sruthadh. Faodaidh cleachdadh meatailt gallium ann an cruth aloidh stèidhichte air gallium ann an stuthan eadar-aghaidh teirmeach comas sgaoilidh teas agus èifeachdas phàirtean dealanach a leasachadh.
2. Ceallan grèine
Tha leasachadh cheallan grèine air a dhol bho cheallan grèine silicon monocrystalline tràth gu ceallan film tana silicon polycrystalline. Air sgàth cosgais àrd cheallan film tana silicon polycrystalline, tha luchd-rannsachaidh air ceallan film tana copar indium gallium selenium (CIGS) a lorg ann an stuthan leth-chonnsachaidh [3]. Tha buannachdan aig ceallan CIGS leithid cosgaisean cinneasachaidh ìosal, cinneasachadh baidse mòr, agus ìre tionndaidh foto-dealain àrd, agus mar sin tha cothroman leasachaidh farsaing aca. San dàrna àite, tha buannachdan mòra aig ceallan grèine gallium arsenide ann an èifeachdas tionndaidh an taca ri ceallan film tana air an dèanamh de stuthan eile. Ach, air sgàth cosgais àrd cinneasachaidh stuthan gallium arsenide, tha iad an-dràsta air an cleachdadh sa mhòr-chuid anns na raointean aerospace agus armachd.
3. Lùth haidridein
Leis an mothachadh a tha a’ sìor fhàs air èiginn lùtha air feadh an t-saoghail, tha daoine a’ sireadh stòran lùtha neo-ath-nuadhachail a chur nan àite, agus tha lùth haidridein a’ seasamh a-mach às an seo. Ach, tha cosgais àrd agus sàbhailteachd ìosal stòraidh is còmhdhail haidridein a’ cur bacadh air leasachadh na teicneòlais seo. Mar an eileamaid meatailt as pailte anns a’ chrust, faodaidh alùmanum freagairt le uisge gus haidridean a thoirt gu buil fo chumhachan sònraichte, agus is e sin stuth stòraidh haidridein air leth freagarrach. Ach, air sgàth cho furasta ‘s a tha uachdar meatailt alùmanum a ocsaid a ocsaid gus film dùmhail alùmanum ocsaid a chruthachadh, a chuireas bacadh air an ath-bhualadh, tha luchd-rannsachaidh air faighinn a-mach gum faod meatailt gallium le puing leaghaidh ìosal aloidh a chruthachadh le alùmanum, agus gum faod gallium an còmhdach alùmanum ocsaid uachdar a sgaoileadh, a’ leigeil leis an ath-bhualadh a dhol air adhart [4], agus faodar am meatailt gallium ath-chuairteachadh agus ath-chleachdadh. Tha cleachdadh stuthan aloidh alùmanum gallium a’ fuasgladh gu mòr duilgheadas ullachadh luath agus stòradh is còmhdhail sàbhailte lùth haidridein, a’ leasachadh sàbhailteachd, eaconamaidh agus dìon na h-àrainneachd.
4. Raon meidigeach
Tha gallium air a chleachdadh gu cumanta anns an raon meidigeach air sgàth a fheartan rèididheachd sònraichte, a dh'fhaodar a chleachdadh airson ìomhaighean a dhèanamh agus casg a chuir air tumhair malignant. Tha gnìomhachd follaiseach an-aghaidh fungas agus antibacterial aig todhar gallium, agus mu dheireadh bidh iad a’ coileanadh sterilachadh le bhith a’ cur bacadh air metabolism bacterial. Agus faodar aloidhean gallium a chleachdadh gus teirm-mheatairean a dhèanamh, leithid teirm-mheatairean staoin gallium indium, seòrsa ùr de aloi meatailt leaghaidh a tha sàbhailte, neo-phuinnseanta, agus càirdeil don àrainneachd, agus a dh'fhaodar a chleachdadh gus teirm-mheatairean mearcair puinnseanta a chuir nan àite. A bharrachd air an sin, bidh cuibhreann sònraichte de aloi stèidhichte air gallium a’ dol an àite an amalgam airgid traidiseanta agus air a chleachdadh ann an tagraidhean clionaigeach mar stuth lìonadh fiaclaireachd ùr.
3、Sealladh
Ged a tha Sìona mar aon de na prìomh riochdairean gallium san t-saoghal, tha mòran dhuilgheadasan ann fhathast ann an gnìomhachas gallium Shìona. Air sgàth susbaint ìosal gallium mar mhèinnear co-cheangailte, tha iomairtean cinneasachaidh gallium sgapte, agus tha ceanglaichean lag anns an t-sreath gnìomhachais. Tha truailleadh àrainneachdail dona aig a’ phròiseas mèinnearachd, agus tha comas cinneasachaidh gallium àrd-ghlan an ìre mhath lag, gu ìre mhòr an urra ri às-mhalairt gallium garbh aig prìsean ìosal agus in-mhalairt gallium grinne aig prìsean àrda. Ach, le leasachadh saidheans agus teicneòlais, leasachadh ìrean-beatha dhaoine, agus cleachdadh farsaing gallium ann an raointean fiosrachaidh agus lùtha, bidh an t-iarrtas airson gallium ag àrdachadh gu luath cuideachd. Bidh teicneòlas cinneasachaidh an ìre mhath air ais de gallium àrd-ghlan a’ cur bacadh air leasachadh gnìomhachais Shìona. Tha leasachadh theicneòlasan ùra air leth cudromach airson leasachadh àrd-inbhe saidheans agus teicneòlais a choileanadh ann an Sìona.
Àm puist: 17 Cèitean 2023