Metal Minè ki ede Limyè ki ap dirije klere Bright
Pwopriyete:
- Atomik Senbòl: Ga
- Nimewo Atomik: 31
- Eleman Kategori: Post-tranzisyon metal
- Dansite: 5.91 g / cm³ (nan 73 ° F / 23 ° C)
- K ap fonn pwen: 85.58 ° F (29.76 ° C)
- Bouyi Point: 3999 ° F (2204 ° C)
- Hardness Moh a: 1.5
Karakteristik:
Glasi pi se ajan-blan ak fonn nan tanperati ki anba 85 ° F (29.4 ° C).
Metal la rete nan yon eta fonn jiska prèske 4000 ° F (2204 ° C), bay li pi gwo ranje likid nan tout eleman metal.
Gallium se youn nan sèlman yon metal kèk ki ogmante kòm li refwadi, ogmante nan volim pa jis pase 3%.
Malgre ke gallium alyaj fasil ak lòt metal, li se korozivite , diffusing nan lasi a nan, ak febli pi fò metal. Li ba k ap fonn pwen, sepandan, fè li itil nan alyaj sèten ki ba fonn.
Kòm opoze a mèki , ki se tou likid nan tanperati chanm, gallium mouye tou de po ak vè, ki fè li pi difisil okipe. Gallium se pa prèske kòm toksik kòm mèki.
Istwa:
Dekouvri an 1875 pa Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran pandan y ap ekzamine minre sphalerite, gallium pa te itilize nan nenpòt aplikasyon komèsyal jouk nan dènye pati nan 20yèm syèk la.
Gallium se nan sèvi ak ti kras kòm yon metal estriktirèl, men valè li yo nan anpil modèn aparèy elektwonik pa ka discrete.
Itilize komèsyal nan gallium devlope nan rechèch inisyal la sou limyè-emisyon dyod (LEDs) ak III-V radyo frekans (RF) semi-kondiktè teknoloji, ki te kòmanse nan ane 1950 yo byen bonè.
Nan lane 1962, IBM fizisyen JB Gunn a sou asenid gali (GaAs) mennen nan dekouvèt la nan wo-frekans osilasyon nan aktyèl la elektrik ap koule tankou dlo nan sèten solid semiconducting - kounye a li te ye tankou 'Gunn Efè a. Sa a zouti pave wout la pou detektè bonè militè yo dwe konstwi lè l sèvi avèk Gunn dyod (li rele tou aparèy elektwonik transfè) ki te depi yo te itilize nan divès kalite aparèy otomatik, soti nan detektè rada machin ak contrôleur siyal detektè kontni imidite ak alam kanbriyolè.
Premye LEDs ak lasers ki baze sou GaAs te pwodwi nan ane 1960 yo byen bonè pa chèchè nan RCA, GE, ak IBM.
Okòmansman, poul yo te sèlman kapab pwodwi envizib lightwaves enfrawouj, limite limyè yo nan detèktè, ak aplikasyon pou foto-elektwonik. Men, potansyèl yo tankou sous enèji efikas sous limyè te evidan.
Pa ane 1960 yo byen bonè, Texas Enstriman yo te kòmanse ofri poul komèsyal. Nan lane 1970 yo, bonè sistèm ekspozisyon dijital, yo itilize nan mont ak ekspozisyon kalkilatris, yo te byento devlope lè l sèvi avèk sistèm ekleraj dirije.
Pli lwen rechèch nan ane 1970 yo ak ane 1980 yo te lakòz teknik depozisyon pi efikas, fè teknoloji ki ap dirije plis serye ak pri-efikas. Devlopman nan konpoze semi-conducteurs gallium-aliminyòm-asenik (GaAlAs) te lakòz poul ki te dis-fwa pi klere pase anvan, pandan y ap spectre an koulè ki disponib pou dirije s tou avanse ki baze sou nouvo, gallium-ki gen substrat semi-konduktif, tankou indium -Gyalium-Nitride (InGaN), gyali-assenid-fosfid (GaAsP), ak gali-fosfid (GaP).
Nan fen ane 1960 yo, pwopriyete kondans GaAs yo te tou te fè kòm yon pati nan sous pouvwa solè pou eksplorasyon espas. An 1970, yon ekip rechèch Inyon Sovyetik te kreye premye gayosostriki selil solè yo.
Kritik nan envantè de aparèy optoelektronik ak sikui entegre (ICs), demann pou gaf gaw te monte nan fen ane 1990 yo ak nan kòmansman 21yèm syèk la nan korelasyon ak devlopman nan kominikasyon mobil ak teknoloji enèji altènatif.
Se pa etonan, an repons a demann sa a k ap grandi, ant 2000 ak 2011 mondyal prensipal gallium pwodiksyon plis pase doub soti nan apeprè 100 tòn metrik (MT) pou chak ane plis pase 300MT.
Pwodiksyon:
Se kontni an gallium mwayèn nan kwout sou latè a estime yo dwe apeprè 15 pati pou chak milyon dola, apeprè menm jan ak ityòm ak pi komen pase plon . Metal la, sepandan, se lajman gaye ak prezan nan kèk kò ekonomikman èkstraktab minrè.
Kòm otan 90% nan tout gallium prensipal ki pwodwi se kounye a ekstrè soti nan boksit pandan raffinage nan alumina (Al2O3), yon précurseur aliminyòm .
Yon ti kantite gallium pwodui kòm yon pa pwodwi nan ekstrè zenk pandan raffinage nan minrè sphalerite.
Pandan Pwosè Bayer nan raffinage minrè aliminyòm aliminyòm, minrè kraze lave ak yon solisyon cho nan idroksid sodyòm (NaOH). Sa a konvèti alumina aliminyòm sodyòm, ki rezoud nan tank pandan y ap likid la idroksid sodyòm ki kounye a gen gallium kolekte pou re-itilize.
Paske sa a se likè resikle, kontni an gallium ogmante apre chak sik jiskaske li rive nan yon nivo nan sou 100-125ppm. Ka melanj lan Lè sa a, dwe pran ak konsantre kòm gallate atravè ekstraksyon sòlvan lè l sèvi avèk ajan òganik chelating.
Nan yon beny elèktrolitik nan tanperati 104-140 ° F (40-60 ° C), gallat sodyòm konvèti nan gallium mal. Apre lave nan asid, sa ka Lè sa a, filtre nan porous seramik oswa vè plak yo kreye 99.9-99.99% metal gallium.
99.99% se klas précurseur estanda pou aplikasyon pou GaAs, men nouvo itilizasyon mande pou pi bon kalite purite ki ka reyalize pa chofe metal la anba vakyòm yo retire eleman temèt oswa elektwomimik pou pirifye ak metòd kristalizasyon fraksyon.
Pandan deseni ki sot pase a, anpil nan prensipal gallium pwodiksyon nan mond lan demenaje ale rete nan Lachin ki kounye a pwovizyon sou 70% nan gallium nan mond lan. Lòt pwodwi prensipal nasyon yo enkli Ikrèn ak Kazakhstan.
Se apeprè 30% nan pwodiksyon gallyal anyèl ekstrè soti nan materyèl bouyon ak resikle tankou gay ki gen gato IC. Pifò galri resiklaj fèt nan Japon, Amerik di Nò, ak Lewòp.
Sondaj jewolojik Etazini estime ke 310MT nan gallium rafine te pwodwi nan 2011.
Pi gwo pwodiktè nan mond lan gen ladan Zhuhai Fangyuan, Beijing Jiya Semiconductor Materyèl, ak rekiperasyon Metals Ltd
Aplikasyon:
Lè lilyòm alyaj gen tandans kowòdone oswa fè metal tankou vyann asye . Fwa sa a, ansanm ak tanperati ki ba li yo ki ba anpil, vle di ke galyom se nan ti kras itilize nan aplikasyon estriktirèl.
Nan fòm metalik li yo, yo itilize gallium nan solda ak alyaj fonn ki ba, tankou Galinstan ®, men li pi souvan yo te jwenn nan materyèl semi-conducteurs.
Ka prensipal aplikasyon gallium la ka kategori nan senk gwoup:
1. Semiconductors: Kontablite pou apeprè 70% nan konsomasyon anyèl bilyon, gaf gay yo se zo rèl la nan anpil aparèy modèn elektwonik, tankou smartphones ak lòt aparèy kominikasyon san fil ki konte sou pouvwa a ekonomize ak anplifikasyon kapasite nan GaAs ICs.
2. Limyè emisyon Diodes (poul): Depi 2010, demann mondyal pou gallium soti nan sektè a te rapòte ke yo te double, paske yo sèvi ak ki ap dirije segondè klète nan ekran mobil e ekran ekran plat. Mouvman mondyal la nan direksyon pou pi gwo efikasite enèji te lakòz tou sipò gouvènman an pou itilize nan dirije ekleraj sou enkandesan ak kontra enfòmèl ant fluorescent ekleraj.
3. Enèji solè: Itilizasyon gallium a nan aplikasyon pou enèji solè konsantre sou de teknoloji:
- GaAs konsantratè selil solè
- Cadmium-indium-gallium-selenid (CIGS) mens fim selil solè
Kòm selil fotovoltaik trè efikas, tou de teknoloji yo te gen siksè nan aplikasyon espesyalize, patikilyèman ki gen rapò ak ayewospasyal ak militè men toujou fè fas a baryè gwo-echèl komèsyal itilize.
4. Materyèl mayetik: Segondè fòs, leman pèmanan yo se yon eleman kle nan òdinatè, otomobil ibrid, van turbin ak divès lòt ekipman elektwonik ak otomatik. Ti ajoute nan gallium yo te itilize nan kèk leman pèmanan, ki gen ladan leman neyodim - fè - bor (NdFeB).
5. Lòt aplikasyon:
- Espesyal alyaj ak solda
- Mouye miwa
- Avèk plitonyòm kòm yon estabilize nikleyè
- Nikèl - Manganèz - gallium fòm alyaj memwa
- Petwòl katalis
- Aplikasyon byomedikal, tankou pharmaceuticals (nitrile gyalom)
- Fosfò
- Neutrino deteksyon
Sous:
Softpedia. Istwa nan poul (limyè emisyon Diodes).
Sous: https://web.archive.org/web/20130325193932/http://gadgets.softpedia.com/news/History-of-LEDs-Light-Emitting-Diodes-1487-01.html
Anthony John Downs, (1993), "Chimi nan aliminyòm, gallium, Indium, ak Thallium." Springer, ISBN 978-0-7514-0103-5
Barratt, Curtis A. "III-V Semiconductors, yon Istwa nan RF aplikasyon." ECS Trans . 2009, Volim 19, Nimewo 3, Paj 79-84.
Schubert, E. Fred. Limyè-emisyon Diodes . Rensselaer Polytechnic Enstiti, New York. Me 2003.
USGS. Mineral Komodite Rezime: gallium.
Sous: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/index.html
SM rapò. By-pwodwi metal: Aliminyòm-gallium relasyon an .
URL: www.strategic-metal.typepad.com