മെറ്റൽ ടെർമിനേറ്റർ - ഗാലിയം

ga മെറ്റൽ
വളരെ മാന്ത്രികമായ ഒരു തരം ലോഹമുണ്ട്. ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ, അത് മെർക്കുറി പോലെ ദ്രാവക രൂപത്തിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. നിങ്ങൾ അത് ഒരു ക്യാനിൽ ഇട്ടാൽ, കുപ്പി കടലാസ് പോലെ ദുർബലമാകുമെന്ന് നിങ്ങൾ അത്ഭുതപ്പെടും, ഒരു കുത്തലിൽ തന്നെ അത് പൊട്ടിപ്പോകും. കൂടാതെ, ചെമ്പ്, ഇരുമ്പ് തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങളിൽ ഇത് ഇടുന്നതും ഈ അവസ്ഥയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇതിനെ "മെറ്റൽ ടെർമിനേറ്റർ" എന്ന് വിളിക്കാം. അത്തരം സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ടാകാനുള്ള കാരണം എന്താണ്? ഇന്ന് നമ്മൾ ലോഹ ഗാലിയത്തിന്റെ ലോകത്തേക്ക് പ്രവേശിക്കും.
ഗ

1, ഏത് മൂലകമാണ്ഗാലിയം ലോഹം

മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ നാലാമത്തെ പീരിയഡ് IIIA ഗ്രൂപ്പിലാണ് ഗാലിയം മൂലകം. ശുദ്ധമായ ഗാലിയത്തിന്റെ ദ്രവണാങ്കം വളരെ കുറവാണ്, 29.78 ℃ മാത്രം, എന്നാൽ തിളനില 2204.8 ℃ വരെ ഉയർന്നതാണ്. വേനൽക്കാലത്ത്, ഇതിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും ഒരു ദ്രാവകമായി നിലനിൽക്കുന്നു, കൈപ്പത്തിയിൽ വയ്ക്കുമ്പോൾ ഉരുകാൻ കഴിയും. മുകളിൽ പറഞ്ഞ ഗുണങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഗാലിയത്തിന് മറ്റ് ലോഹങ്ങളെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് നമുക്ക് മനസ്സിലാക്കാം, കാരണം അതിന്റെ കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്കം മാത്രമാണ്. ദ്രാവക ഗാലിയം മറ്റ് ലോഹങ്ങളുമായി അലോയ്കൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ച മാന്ത്രിക പ്രതിഭാസമാണ്. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ അതിന്റെ ഉള്ളടക്കം ഏകദേശം 0.001% മാത്രമാണ്, അതിന്റെ അസ്തിത്വം 140 വർഷം മുമ്പ് മാത്രമാണ് കണ്ടെത്തിയത്. 1871-ൽ, റഷ്യൻ രസതന്ത്രജ്ഞനായ മെൻഡലീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടിക സംഗ്രഹിക്കുകയും സിങ്കിനുശേഷം അലൂമിനിയത്തിന് താഴെയുള്ള ഒരു മൂലകം ഉണ്ടെന്ന് പ്രവചിക്കുകയും ചെയ്തു, ഇതിന് അലൂമിനിയത്തിന് സമാനമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇതിനെ "അലുമിനിയം പോലുള്ള മൂലകം" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. 1875-ൽ, ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ബോവാബോർഡ്ലാൻഡ് ഒരേ കുടുംബത്തിലെ ലോഹ മൂലകങ്ങളുടെ സ്പെക്ട്രൽ രേഖാ നിയമങ്ങൾ പഠിക്കുമ്പോൾ, സ്ഫാലറൈറ്റിൽ (ZnS) ഒരു വിചിത്രമായ പ്രകാശ ബാൻഡ് കണ്ടെത്തി, അങ്ങനെ അദ്ദേഹം ഈ "അലുമിനിയം പോലുള്ള മൂലകം" കണ്ടെത്തി, തുടർന്ന് തന്റെ മാതൃരാജ്യമായ ഫ്രാൻസിന്റെ (Gaul, ലാറ്റിൻ ഗാലിയ) പേരിട്ടു, ഈ മൂലകത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ Ga എന്ന ചിഹ്നം ഉപയോഗിച്ചു, അങ്ങനെ ഗാലിയം രാസ മൂലക കണ്ടെത്തലിന്റെ ചരിത്രത്തിൽ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ആദ്യത്തെ മൂലകമായി മാറി, തുടർന്ന് പരീക്ഷണങ്ങളിൽ സ്ഥിരീകരിച്ച മൂലകം കണ്ടെത്തി.
ga ലോഹ ദ്രാവകം

ഗാലിയം പ്രധാനമായും ചൈന, ജർമ്മനി, ഫ്രാൻസ്, ഓസ്‌ട്രേലിയ, കസാക്കിസ്ഥാൻ, ലോകത്തിലെ മറ്റ് രാജ്യങ്ങൾ എന്നിവിടങ്ങളിലാണ് വിതരണം ചെയ്യുന്നത്, ഇതിൽ ചൈനയുടെ ഗാലിയം വിഭവ ശേഖരം ലോകത്തിന്റെ ആകെത്തുകയുടെ 95% ത്തിലധികവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, പ്രധാനമായും ഷാൻസി, ഗുയിഷോ, യുനാൻ, ഹെനാൻ, ഗുവാങ്‌സി തുടങ്ങിയ സ്ഥലങ്ങളിലാണ് വിതരണം ചെയ്യുന്നത് [1]. വിതരണ തരത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഷാൻസി, ഷാൻഡോങ് തുടങ്ങിയ സ്ഥലങ്ങൾ പ്രധാനമായും ബോക്‌സൈറ്റിലും, യുനാൻ ഉൾപ്പെടെയുള്ള സ്ഥലങ്ങൾ ടിൻ അയിരിലും, ഹുനാൻ ഉൾപ്പെടെയുള്ള സ്ഥലങ്ങൾ പ്രധാനമായും സ്‌പാലറൈറ്റിലുമാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. ഗാലിയം ലോഹത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, അതിന്റെ പ്രയോഗത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അനുബന്ധ ഗവേഷണത്തിന്റെ അഭാവം കാരണം, അത് കുറഞ്ഞ ഉപയോഗക്ഷമതയുള്ള ഒരു ലോഹമാണെന്ന് ആളുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, വിവരസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ വികസനവും പുതിയ ഊർജ്ജത്തിന്റെയും ഹൈടെക്കിന്റെയും യുഗത്തോടെ, വിവര മേഖലയിലെ ഒരു പ്രധാന വസ്തുവായി ഗാലിയം ലോഹത്തിന് ശ്രദ്ധ ലഭിച്ചു, അതിന്റെ ആവശ്യകതയും വളരെയധികം വർദ്ധിച്ചു.

2, ലോഹ ഗാലിയത്തിന്റെ പ്രയോഗ മേഖലകൾ

1. സെമികണ്ടക്ടർ ഫീൽഡ്

ഗാലിയം പ്രധാനമായും അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെ മേഖലയിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് (GaAs) ആണ് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതും സാങ്കേതികവിദ്യ ഏറ്റവും പക്വതയുള്ളതുമാണ്. വിവര വ്യാപനത്തിന്റെ ഒരു വാഹകൻ എന്ന നിലയിൽ, അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ ഗാലിയത്തിന്റെ മൊത്തം ഉപഭോഗത്തിന്റെ 80% മുതൽ 85% വരെ വഹിക്കുന്നു, പ്രധാനമായും വയർലെസ് ആശയവിനിമയത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് പവർ ആംപ്ലിഫയറുകൾക്ക് 4G നെറ്റ്‌വർക്കുകളേക്കാൾ 100 മടങ്ങ് ആശയവിനിമയ പ്രക്ഷേപണ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് 5G യുഗത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കും. മാത്രമല്ല, താപ സവിശേഷതകൾ, കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്കം, ഉയർന്ന താപ ചാലകത, നല്ല പ്രവാഹ പ്രകടനം എന്നിവ കാരണം അർദ്ധചാലക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഗാലിയം ഒരു താപ വിസർജ്ജന മാധ്യമമായി ഉപയോഗിക്കാം. താപ ഇന്റർഫേസ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഗാലിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അലോയ് രൂപത്തിൽ ഗാലിയം ലോഹം പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളുടെ താപ വിസർജ്ജന ശേഷിയും കാര്യക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്തും.

2. സോളാർ സെല്ലുകൾ

ആദ്യകാല മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ നേർത്ത ഫിലിം സെല്ലുകളിലേക്ക് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ വികസനം മാറിയിരിക്കുന്നു. പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ നേർത്ത ഫിലിം സെല്ലുകളുടെ ഉയർന്ന വില കാരണം, സെമികണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കളിൽ ഗവേഷകർ കോപ്പർ ഇൻഡിയം ഗാലിയം സെലിനിയം നേർത്ത ഫിലിം (CIGS) സെല്ലുകൾ കണ്ടെത്തി [3]. കുറഞ്ഞ ഉൽ‌പാദനച്ചെലവ്, വലിയ ബാച്ച് ഉൽ‌പാദനം, ഉയർന്ന ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് പരിവർത്തന നിരക്ക് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങൾ CIGS സെല്ലുകൾക്കുണ്ട്, അതിനാൽ വിശാലമായ വികസന സാധ്യതകളുണ്ട്. രണ്ടാമതായി, മറ്റ് വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച നേർത്ത ഫിലിം സെല്ലുകളെ അപേക്ഷിച്ച് പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയിൽ ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് സോളാർ സെല്ലുകൾക്ക് കാര്യമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് വസ്തുക്കളുടെ ഉയർന്ന ഉൽ‌പാദനച്ചെലവ് കാരണം, അവ നിലവിൽ പ്രധാനമായും എയ്‌റോസ്‌പേസ്, സൈനിക മേഖലകളിലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

QQ截图20230517101633

3. ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജം

ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഊർജ്ജ പ്രതിസന്ധിയെക്കുറിച്ചുള്ള അവബോധം വർദ്ധിച്ചുവരുന്നതോടെ, പുനരുപയോഗിക്കാനാവാത്ത ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ആളുകൾ ശ്രമിക്കുന്നു, അവയിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജം വേറിട്ടുനിൽക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണത്തിന്റെയും ഗതാഗതത്തിന്റെയും ഉയർന്ന വിലയും കുറഞ്ഞ സുരക്ഷയും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിന് തടസ്സമാകുന്നു. പുറംതോടിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ ലോഹ മൂലകമായ അലുമിനിയം വെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഒരു അനുയോജ്യമായ ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ​​വസ്തുവാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ലോഹ അലുമിനിയത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിന്റെ എളുപ്പത്തിലുള്ള ഓക്സീകരണം കാരണം പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ തടയുന്ന ഒരു സാന്ദ്രമായ അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് ഫിലിം രൂപപ്പെടുന്നു, കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്കം ലോഹ ഗാലിയത്തിന് അലുമിനിയവുമായി ഒരു അലോയ് ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്നും ഗാലിയത്തിന് ഉപരിതല അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് കോട്ടിംഗിനെ ലയിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും, ഇത് പ്രതികരണം തുടരാൻ അനുവദിക്കുന്നു [4], കൂടാതെ ലോഹ ഗാലിയം പുനരുപയോഗിക്കാനും വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും. അലുമിനിയം ഗാലിയം അലോയ് വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ദ്രുത തയ്യാറാക്കലിന്റെയും സുരക്ഷിത സംഭരണത്തിന്റെയും ഗതാഗതത്തിന്റെയും പ്രശ്നം വളരെയധികം പരിഹരിക്കുന്നു, സുരക്ഷ, സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥ, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

4. മെഡിക്കൽ മേഖല

ഗാലിയത്തിന്റെ സവിശേഷമായ റേഡിയേഷൻ ഗുണങ്ങൾ കാരണം ഇത് വൈദ്യശാസ്ത്ര മേഖലയിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, മാരകമായ മുഴകളെ ചിത്രീകരിക്കുന്നതിനും തടയുന്നതിനും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ഗാലിയം സംയുക്തങ്ങൾക്ക് വ്യക്തമായ ആന്റിഫംഗൽ, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ ആത്യന്തികമായി ബാക്ടീരിയൽ മെറ്റബോളിസത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തി വന്ധ്യംകരണം കൈവരിക്കുന്നു. ഗാലിയം അലോയ്കൾ ഉപയോഗിച്ച് തെർമോമീറ്ററുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന് ഗാലിയം ഇൻഡിയം ടിൻ തെർമോമീറ്ററുകൾ, സുരക്ഷിതവും വിഷരഹിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമായ ഒരു പുതിയ തരം ദ്രാവക ലോഹ അലോയ്, വിഷ മെർക്കുറി തെർമോമീറ്ററുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. കൂടാതെ, ഗാലിയം അധിഷ്ഠിത അലോയ്യുടെ ഒരു നിശ്ചിത അനുപാതം പരമ്പരാഗത സിൽവർ അമാൽഗത്തെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുകയും ക്ലിനിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഒരു പുതിയ ഡെന്റൽ ഫില്ലിംഗ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

3, ഔട്ട്ലുക്ക്

ലോകത്തിലെ ഗാലിയത്തിന്റെ പ്രധാന ഉത്പാദകരിൽ ഒരാളാണ് ചൈന എങ്കിലും, ചൈനയുടെ ഗാലിയം വ്യവസായത്തിൽ ഇപ്പോഴും നിരവധി പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്. ഒരു സഹ ധാതു എന്ന നിലയിൽ ഗാലിയത്തിന്റെ അളവ് കുറവായതിനാൽ, ഗാലിയം ഉൽപാദന സംരംഭങ്ങൾ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു, വ്യാവസായിക ശൃംഖലയിൽ ദുർബലമായ കണ്ണികളുണ്ട്. ഖനന പ്രക്രിയ ഗുരുതരമായ പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഗാലിയത്തിന്റെ ഉൽപാദന ശേഷി താരതമ്യേന ദുർബലമാണ്, പ്രധാനമായും കുറഞ്ഞ വിലയ്ക്ക് നാടൻ ഗാലിയം കയറ്റുമതി ചെയ്യുന്നതിനെയും ഉയർന്ന വിലയ്ക്ക് ശുദ്ധീകരിച്ച ഗാലിയം ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്നതിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ വികസനം, ജനങ്ങളുടെ ജീവിത നിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ, വിവര, ഊർജ്ജ മേഖലകളിൽ ഗാലിയത്തിന്റെ വ്യാപകമായ പ്രയോഗം എന്നിവയോടെ, ഗാലിയത്തിന്റെ ആവശ്യകതയും അതിവേഗം വർദ്ധിക്കും. ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള ഗാലിയത്തിന്റെ താരതമ്യേന പിന്നാക്കം നിൽക്കുന്ന ഉൽ‌പാദന സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ചൈനയുടെ വ്യാവസായിക വികസനത്തിൽ അനിവാര്യമായും നിയന്ത്രണങ്ങളുണ്ടാകും. ചൈനയിൽ ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വികസനം കൈവരിക്കുന്നതിന് പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.


പോസ്റ്റ് സമയം: മെയ്-17-2023