Išẹ Minor ti Nrànlọwọ Awọn Imọlẹ Ina Nmọ Imọlẹ
Awọn ohun-ini:
- Aami aami atomiki: Ga
- Atomu Nọmba: 31
- Ẹka ti Ẹka: Ọja ti ita-ilẹ
- Density: 5.91 g / cm³ (ni 73 ° F / 23 ° C)
- Melting Point: 85.58 ° F (29.76 ° C)
- Boiling Point: 3999 ° F (2204 ° C)
- Irọra Moh: 1.5
Awọn iṣe:
Opo gallium jẹ silvery-funfun ati ki o yo ni awọn iwọn otutu labẹ 85 ° F (29.4 ° C).
Awọn irin naa wa ni ipo ti o ṣofọ titi o to 4000 ° F (2204 ° C), o fun ni ni iwọn omi ti o tobi julọ fun gbogbo awọn eroja irin.
Gallium jẹ ọkan ninu awọn irin diẹ ti o gbooro sii bi o ti ṣe itọju, pọ si iwọn didun nipasẹ o ju 3% lọ.
Biotilejepe gallium ni awọn iṣọrọ miiran pẹlu awọn irin miiran, o jẹ aibajẹ , tanka sinu itọnisọna ti, ati ki o ṣe okunkun pupọ awọn irin. Iwọn agbara fifun rẹ, sibẹsibẹ, mu ki o wulo ni awọn iyọda kekere ti o ni iyọ.
Bi o lodi si Makiuri , eyiti o tun jẹ omi ni awọn iwọn otutu, yara gallium yoo jẹ awọ ati awọ, ti o mu ki o nira lati mu. Gallium ko fẹrẹ jẹ bibajẹ bi Makiuri.
Itan:
Awari ni 1875 nipasẹ Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran lakoko ti o ṣe ayẹwo awọn oṣooro sphalerite, a ko lo awọn gallium ni eyikeyi awọn ohun elo ti ilu titi di igba igbehin ọdun 20.
Gallium jẹ lilo kekere bi irinṣe ti aṣeṣe, ṣugbọn iye rẹ ni ọpọlọpọ awọn ẹrọ ina mọnamọna ti igbalode ko le di alailẹgbẹ.
Awọn lilo iṣowo ti gallium ni idagbasoke lati inu iṣawari akọkọ lori awọn diodes-LED emitting (LED) ati III-V igbohunsafẹfẹ redio (RF) imo-ẹrọ alakoso, eyiti o bẹrẹ ni ibẹrẹ ọdun 1950.
Ni ọdun 1962, iwadi MSD physist JB Gunn lori gallium arsenide (GaAs) yorisi wiwa ti oscillation giga-igbasilẹ ti itanna eleyi ti o nṣàn nipasẹ awọn ipilẹ olomi-pẹrẹsẹ - eyiti a mọ nisisiyi ni 'Gunn Effect'. Yiyi aṣeyọri ni ọna fun awọn aṣoju ologun ti o tete ṣe lati lo awọn ẹrọ ti nlo Gunn (tun mọ bi awọn ẹrọ itanna gbigbe) ti o ti lo ni awọn oriṣiriṣi ẹrọ omiiran, lati awọn oluwadi radar ọkọ ayọkẹlẹ ati awọn olutona ifihan agbara si awọn aṣiwadi akoonu inu-inu ati awọn itaniji ti npa.
Awọn LED ati awọn laser akọkọ ti o da lori GaAs ni a ṣe ni ibẹrẹ ọdun 1960 nipasẹ awọn oluwadi ni RCA, GE, ati IBM.
Ni ibere, awọn LED nikan ni o le ṣe awọn ifihan agbara ti infurarẹẹdi alaihan, idinku awọn imọlẹ si awọn sensọ, ati awọn ohun elo imudani-fọto. Ṣugbọn agbara wọn bi agbara orisun agbara awọn ina ni o han.
Ni ibẹrẹ ọdun 1960, Texas Instruments bẹrẹ si fi awọn LED han ni iṣowo. Ni awọn ọdun 1970, awọn ọna iboju oni-nọmba onibara, ti a lo ninu awọn iṣọwo ati awọn iṣiroṣiro, ni laipe ni idagbasoke nipasẹ lilo awọn ọna itanna iyipada LED.
Iwadi diẹ sii ni awọn ọdun 1970 ati ọdun 1980 ṣe iṣeduro awọn ilana imudaniloju diẹ sii, ṣiṣe imọ-ẹrọ imọlori diẹ sii diẹ si igbẹkẹle ati iye owo. Awọn idagbasoke ti awọn gallium-aluminiomu-arsenic (GaAlAs) awọn alamọde semikondokiri yorisi Awọn LED ti o jẹ igba mẹwa ju imọlẹ ti tẹlẹ lọ, lakoko ti o jẹ aami-awọ ti o wa si LED s tun ti ni ilọsiwaju ti o da lori titun, awọn gallium-ti o ni awọn sobusitiki olomi-conductive, bii indium -gallium-nitride (InGaN), gallium-arsenide-phosphide (GaAsP), ati gallium-phosphide (GaP).
Ni opin ọdun 1960, awọn ẹya-ara GaAs tun wa ni awadi gẹgẹbi ara awọn orisun agbara agbara oorun lati ṣawari aye. Ni ọdun 1970, ẹgbẹ oluwadi Soviet ṣẹda awọn eegun ti o ga julọ ti GaAs.
Itọkasi fun sisọ awọn ẹrọ optoelectronics ati awọn irin-ajo ti a fi kun (IC), ibere fun awọn gaAs wafers ti o pọ ni opin ọdun 1990 ati ibẹrẹ ti ọdun 21 ni ibamu pẹlu idagbasoke awọn ibaraẹnisọrọ alagbeka ati awọn imọ-ẹrọ agbara miiran.
Ko yanilenu, ni idahun si idiyele yii, laarin ọdun 2000 ati 2011 agbaye gallium gbóògì to ju iwọn meji lọ lati to 100 tonni metric (MT) fun ọdun kan si ju 300MT lọ.
Ijajade:
Awọn ohun elo gallium ti o wa ninu erupẹ ilẹ ti wa ni ifoju lati wa ni iwọn 15 awọn ẹya fun milionu, ni irufẹ si lithium ati diẹ sii ju wọpọ. Awọn irin naa, sibẹsibẹ, ti wa ni tuka pupọ ati ki o mu wa ni diẹ ti awọn ẹya ara ẹrọ jade ti ara ara.
Gẹgẹ bi 90% ti gbogbo gallium akọkọ ti a ṣe jade ni a yọ jade lati bauxite nigba atunse alumina (Al2O3), ipilẹṣẹ si aluminiomu .
Iye kekere ti gallium ti a ṣe bi ọja-ọja ti isediṣedisi zinc nigba atunse ti ore-iṣẹ sphalerite.
Nigba ilana Bayer ti atunṣe aluminiomu irin-ara si alumina, ore ti a fi fọ jẹ pẹlu ojutu gbona ti sodium hydroxide (NaOH). Eyi yipada si alumina si aluminate sodium, eyiti o nmu sinu awọn tanki nigba ti sodium hydroxide oti ti o ni gallium ni bayi ni a gba fun atunṣe.
Nitoripe a tun ṣe atunṣe oti yii, akoonu gallium yoo mu lẹhin igbiyanju kọọkan titi yoo fi de ipele ti o to 100-125ppm. A le gba adalu naa ki o si ṣe itumọ bi gallate nipasẹ isediwon epo nipa lilo awọn olutọju chelating awọn eniyan.
Ninu ẹya wẹwẹ electrolytic ni awọn iwọn otutu ti 104-140 ° F (40-60 ° C), iyipada soda jẹ iyipada si gallium ti ko nira. Lẹhin ti fifọ ni acid, eyi le ṣee ṣe ayẹwo nipasẹ seramiki ti la kọja tabi awọn ṣiṣan gilasi lati ṣẹda 99.9-99.99% gallium irin.
99.99% ni oṣuwọn ti o tọju fun awọn ohun elo GaAs, ṣugbọn lilo titun nilo awọn purity ti o ga julọ ti o le ṣee ṣe nipa fifun alabara ni abẹ igbasẹ lati yọ awọn eroja ailera tabi imudani-ẹrọ eleto-kemikali ati awọn ọna irọ-iwọn ida.
Ninu awọn ọdun mẹwa ti o ti kọja, pupọ ninu iṣelọpọ gallium akọkọ agbaye ti gbe lọ si China ti o nfun ni idapọ 70% ti gallium agbaye. Awọn orilẹ-ede miiran ti o jẹ akọkọ ni Ukraine ati Kasakisitani.
Nipa 30% ti awọn ohun elo gallium lododun ni a yọ jade lati apẹkuro ati awọn ohun elo atunṣe gẹgẹbi awọn fifẹ wa IC. Ọpọlọpọ atunlo gallium waye ni Japan, North America, ati Europe.
Awọn iwadi iwadi ti US ti sọ pe 310MT ti gallium ti a ti mọ ni a ṣe ni 2011.
Awọn ti o tobi julọ ni agbaye julọ ni Zhuhai Fangyuan, Beijing Jiya Semiconductor Materials, ati Awọn ọja Ikọja Ltd.
Awọn ohun elo:
Nigba ti gallium ti a fi oju rẹ silẹ duro lati jagun tabi ṣe awọn irin bi irin fifọ. Iwa yi, pẹlu iwọn otutu otutu rẹ ti o kere pupọ, tumọ si pe gallium kii ṣe lilo diẹ ninu awọn ohun elo ti o ni ipilẹ.
Ni ọna ti o dara, a nlo gallium ninu awọn onijaja ati awọn alloja kekere, gẹgẹbi Galinstan ®, ṣugbọn o wa ni igbagbogbo ni awọn ohun elo semiconductor.
Awọn ohun elo akọkọ ti Gallium ni a le pin si awọn ẹgbẹ marun:
1. Awọn alakoso: Iṣiro fun nipa 70% ti ikun gallium lododun, GaAs wafers ni ẹhin ti ọpọlọpọ awọn ẹrọ itanna eletani, gẹgẹbi awọn fonutologbolori ati awọn ẹrọ miiran ti kii ṣe alailowaya ti o da lori agbara fifipamọ ati agbara agbara ti GaAs ICs.
2. Diodes Emitting Diodes (LED): Niwon 2010, idiyele agbaye fun gallium lati ile-iṣẹ LED ti ṣe ilọpo meji, ni ibamu si lilo awọn LED imọlẹ to ni alagbeka ati iboju iboju iboju. Iwọn agbaye ti nlọ si ilọsiwaju agbara ti o pọju ti tun ti mu si atilẹyin ijọba fun lilo ti ina LED lori itanna kekere ati ina mọnamọna ina.
3. Agbara oorun: Lilo ti Gallium ninu awọn ohun elo agbara oorun jẹ ifojusi lori imọ ẹrọ meji:
- GaAs concentrator solar cells
- Cadmium-indium-gallium-selenide (CIGS) awọn okun oju-oorun ti oorun fiimu
Gẹgẹbi awọn aworan fọto ti o dara julọ, awọn imo ero mejeeji ti ni aṣeyọri ninu awọn ohun elo pataki, paapaa ti o ni ibatan si afẹfẹ ati ologun sugbon o tun dojuko awọn idena si lilo owo-aje ti o tobi.
4. Awọn ohun elo ti o ni agbara: Agbara giga, awọn ohun ti o yẹ lailai jẹ ẹya paati pataki fun awọn kọmputa, awọn onibara irin-ajo, awọn afẹfẹ afẹfẹ ati awọn oriṣiriṣi awọn eroja miiran ati awọn ẹrọ itanna. Awọn afikun afikun ti gallium ni a lo ninu diẹ ninu awọn itẹsiwaju lailai, pẹlu awọn magnani- irin - ariwo (NdFeB).
5. Awọn ohun elo miiran:
- Awọn okiki pataki ati awọn alagbara
- Awọn digi ti nmu
- Pẹlu plutonium bi olutọju ipilẹ
- Nickel - manganese -gallium apẹrẹ iranti alloy
- Agbejade epo
- Awọn ohun elo imudaniloju, pẹlu awọn elegbogi (gallium nitrate)
- Awọn ẹja
- Iwadi Neutrino
Awọn orisun:
Softpedia. Itan ti Awọn LED (Awọn Imọlẹ Ti nmu Awọn Diodes).
Orisun: https://web.archive.org/web/20130325193932/http://gadgets.softpedia.com/news/History-of-LEDs-Light-Emitting-Diodes-1487-01.html
Anthony John Downs, (1993), "Kemistri ti Aluminiomu, Gallium, Indium, ati Thallium." Springer, ISBN 978-0-7514-0103-5
Barratt, Curtis A. "III-V Semiconductors, Itan ni RF elo." ECS Trans . 2009, Iwọn didun 19, Oro 3, Awọn oju-iwe 79-84.
Schubert, E. Fred. Awọn Diodes-Light Emitting . Rensselaer Polytechnic Institute, New York. May 2003.
USGS. Awọn nkan ti o wa ni erupe ile ti o wa ni erupe ile: Gallium.
Orisun: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/index.html
Iroyin SM. Awọn ọja Ọja-Ọja: Ibasepo Aluminiomu-Gallium .
URL: www.strategic-metal.typepad.com