LED гэрэл нь гэрэлтдэг
Үл хөдлөх хөрөнгө:
- Атомын тэмдэг: Ga
- Атомын тоо: 31
- Элементийн ангилал: Шилжилтийн дараах метал
- Нягт: 5.91 г / см3 (73 ° F / 23 ° C)
- Хайлуулах цэг: 85.58 ° F (29.76 ° C)
- Буцалгах цэг: 3999 ° F (2204 ° C)
- Moh's Hardness: 1.5
Онцлог шинж:
Цэвэр глики нь цагаан өнгөтэй бөгөөд 85 ° F (29.4 ° C) -аас доош температурт хайлдаг.
Металл хайлалтын мужид бараг 4000 ° F (2204 ° C) хүрч, бүх металл элементийн хамгийн их шингэний хэмжээ өгдөг.
Gallium нь цөөхөн хэдэн металлын нэг юм.
Галли бусад металуудтай амархан хайлдаг боловч энэ нь идэмхий , латекс руу нэвчиж, ихэнх металлыг сулруулдаг. Гэхдээ бага хайлах цэг нь тодорхой бага хайлшийн хайлшуудад ашигтай байдаг.
Мөнгөн устай харьцуулахад өрөөний температурт шингэн байдаг тул gallium нь арьс, шилний аль алиныг нь шингээхэд илүү төвөгтэй болгодог. Галли нь мөнгөн ус шиг хортой биш юм.
Түүх:
1875 онд Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran-ыг олж илрүүлсэн бөгөөд sphalerite хүдэрийг судалж үзэхэд 20-р зууны сүүлч хүртэл Gallium нь ямар ч худалдааны хэрэглээнд ашиглагдаагүй болно.
Галли нь бүтцийн металлын хувьд бага ашиглагддаг боловч орчин үеийн цахим төхөөрөмжүүдийн үнэ цэнэ дутуу дулимаг байдаг.
1950-иад оны эхэн үеэс эхэлсэн гэрэл ялгаруулах диодууд (LEDs), III-V радио давтамжийн (RF) хагас дамжуулагч технологи бүхий анхны судалгаанаас боловсруулсан gallium арилжааны хэрэглээ.
1962 онд IBM физикч JB Гунн г gallium arsenide (GaAs) -ийн судалгаагаар "Гунн эффект" гэж нэрлэгддэг зарим хагас хатуу биетүүдээр урсах цахилгааны урсгалыг өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг илрүүлэхэд хүргэсэн. Энэхүү нээлт нь Галтайн диодыг (мөн электрон дамжуулах төхөөрөмж гэж нэрлэдэг) ашигладаг байсан бөгөөд үүнээс хойш олон төрлийн автомат төхөөрөмж, автомашины радионы детектор, дохионы контроллеруудаас агууламжийг илрүүлэгч, хулгай дохиоллыг чийгшүүлэх зорилгоор ашиглаж ирсэн.
1960-аад оны эхээр ГаА-д суурилсан анхны LED ба лазерийг RCA, GE, болон IBM-ийн судлаачид гаргажээ.
Эхлээд LED нь үл үзэгдэгч хэт улаан туяаны долгион үүсгэх чадвартай, мэдрэгчтэй гэрэл болон гэрэл зургийн цахим хэрэглээг хязгаарлаж чаджээ. Гэвч тэдний эрчим хүчний хэмнэлттэй хөнгөн гэрлийн эх сурвалжууд нь тодорхой байсан.
1960-аад оны эхээр Техасын Instruments компани LED худалдаанд гаргаж эхэлсэн байна. 1970-аад он гэхэд дижитал цагны систем, тооцоолуур дэлгэц дээр ашиглагдаж байсан дижитал дэлгэцийн систем нь LED арын гэрэлтүүлэгтэй системийг ашиглан хөгжинө.
1970-аад оны 1980-аад оны судалгаагаар LED технологи илүү найдвартай, өртөг хэмнэлттэй болгохын тулд хуримтлуулах технологи илүү үр дүнтэй болсон. Галлиум-хөнгөнцагаан-хүнцэл (GaAlAs) хагас дамжуулагчийн нэгдэл нь өмнөх үеийнхээс арай илүү тодруулсан LED-ыг үүсгэсэн бол LED-ийн өнгөний спектр нь шинэ, gallium агуулсан хагас дамжуулагч бодисыг indium -Галлиум-нитрид (InGaN), gallium-arsenide-phosphide (GaAsP), ба gallium-phosphide (GaP).
1960-аад оны сүүл гэхэд ГА-ийн дамжуулагч шинж чанаруудыг сансрын хайгуулын зориулалтаар нарны эрчим хүчний эх үүсвэрийн нэг хэсэг болгон судалж байна. 1970 онд ЗХУ-ын судалгааны баг ГА-ийн анхны геостоструктур нарны эсийг үүсгэсэн.
Оптоектроник төхөөрөмж ба нэгдсэн схем (IC) үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн бөгөөд 1990-ээд оны сүүлээр болон 21-р зууны эхэн үеийн GaA-ийн үеллийн эрэлт хэрэгцээ гар утасны харилцаа холбоо, эрчим хүчний бусад технологийг хөгжүүлэхтэй уялдаж байсан.
2000-2001 онд дэлхийд анх удаа анхдагч gallium үйлдвэрлэлийн хэмжээ ойролцоогоор 100 тонноос (MT) 300 сая тонноос давсан нь эрэлттэй байдгийн нэг шалтгаан биш юм.
Үйлдвэрлэл:
Дэлхий дээрх царцдасын дундаж агууламж нь сая орчимд 15 орчим хэсэг, литийнхтэй төстэй бөгөөд хар тугалгатай харьцуулахад илүү түгээмэл байдаг. Гэсэн хэдий ч металлыг өргөн тархаж, эдийн засгийн хувьд цөөхөн олборлож болох хүдрийн биед оршдог.
Хөнгөн цагааны өмнөх хөнгөнцагааны (Al2O3) хөнгөн цагааны цэвэршүүлэх явцад анхдагч металлын 90% нь хөнгөн цагааны боловсруулалт хийдэг.
Жижиг хэмжээний gallium нь спталерит хүдрийг боловсруулах явцад цайрын олборлолтоор боловсруулдаг.
Хөнгөн цагааны хүдрийг боловсруулсан Байерер процессын явцад буталсан хүдрийг натрийн гидроксид (NaOH) халуун уусмалаар угаана. Энэ нь хөнгөн цагааны уусмалыг натрийн хөнгөнцагаан руу хөрвүүлдэг бөгөөд энэ нь дахин ашиглахад зориулагддаг одоо байгаа натрийн гидроксидын архи агуулдаг.
Уг архи дахин боловсруулагддаг учир gallium агууламж нь 100-125ppm-ийн түвшин хүртэл хүрдэг. Дараа нь хольцыг органик хлорт агуулагч бодис ашиглан уусгагчаар баяжуулах боломжтой.
104-140 ° F (40-60 ° C) температурт электролитийн ваннд, натрийн галаар гигавийд цэвэрлэнэ. Хүчилд угаах дараа үүнийг сүвэрхэг керамик эсвэл шилэн хавтангаар шүүж 99.9-99.99% gallium металл үүсгэнэ.
99.99% нь GaAs хэрэглээнд зориулсан стандарт процессор юм. Гэхдээ шинэ хэрэглээ нь металыг вакуумаар халаах замаар өндөр цэвэршилтийг шаарддаг бөгөөд электрохимийн цэвэршүүлэлт, фракциональ талстжуулалтын аргыг зайлуулах хэрэгтэй.
Өнгөрсөн арван жилийн хугацаанд дэлхийд анхдагч gallium үйлдвэрлэлийн ихэнх нь Хятадад шилжин ирцгээсэн. Украин болон Казакстан зэрэг бусад үйлдвэрлэлийн гол үндэстнүүд орно.
Глицины үйлдвэрлэлийн 30 орчим хувь нь хаягдал болон дахин боловсруулж ашиглах материалуудаас GaAs агуулсан IC wafers-аас гаргаж авдаг. Ихэнх gallium recycling нь Япон, Хойд Америк, Европт тохиолддог.
АНУ-ын Геологийн судалгаагаар 2011 онд боловсруулсан 310мл боловсруулсан глицерийг үйлдвэрлэжээ.
Дэлхийн томоохон үйлдвэрлэгчид болох Zhuhai Fangyuan, Бээжин Жиа Хагас дамжуулагч материал, Recapture Metals Ltd.
Програм:
Ган хайлуулсан металлын металл шиг ган төмрийг шигтгэж, хайлдаг. Энэ шинж чанар нь маш бага хайлалтын температуртай хамт геоли нь бүтцийн хэрэглээнд бага ашиглагддаг гэсэн үг юм.
Металл хэлбэрийн хувьд gallium нь solder-ууд болон Galinstan ® зэрэг бага хайлах хайлшуудад хэрэглэгддэг боловч ихэнхдээ хагас дамжуулагч материалаар олддог.
Галлумын гол програмуудыг таван бүлэгт ангилж болно:
1. Хагас дамжуулагч: Глицины жилийн дундаж хэрэглээний 70% -ийг бүртгэх, GaAs wafers нь GaAs ICs-ийн хүчийг хэмнэх, өсгөх боломжийг найдвартай ашиглаж орчин үеийн цахим төхөөрөмжүүдийн гол тулгуур юм.
2. Light Emitting Diodes (LEDs): 2010 оноос хойш LED салбарын глобал эрэлт хэрэгцээ нь хөдөлгөөнт болон хавтгай дэлгэцтэй дэлгэцэн дээр өндөр тод LED бүхий гэрэлтүүлэгтэй тул хоёр дахин өссөн байна. Эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэхэд чиглэсэн дэлхий дахины алхам нь улайсгасан, оврын флюресцент гэрэлтүүлгийн үед LED гэрэлтүүлгийг ашиглах засгийн газрын дэмжлэгт хүргэсэн.
3. Нарны энерги: Галлигийн нарны энергийн хэрэглээнд ашиглах нь хоёр технологид төвлөрдөг:
- GaAs баяжуулах нарны эс
- Кадмиум-indium-gallium-selenide (CIGS) нимгэн хальсан нарны эс
Өндөр үр ашигтай фотоволтайк эсийн хувьд хоёулаа технологи нь тусгайлсан хэрэглээнд амжилтанд хүрч, сансрын болон цэргийн үйл ажиллагаатай холбоотой боловч томоохон арилжааны зорилгоор ашиглахад саад бэрхшээлтэй тулгарсаар байна.
4. Соронзон материал: Өндөр чадал, байнгын соронз нь компьютер, холимог автомашин, салхин турбин, бусад электрон болон автомат тоног төхөөрөмжийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Галлигийн жижиг нэмэлтүүд нь зарим нэг байнгын соронзод, тухайлбал neodymium- iron- boron (NdFeB) соронзтой.
5. Бусад програмууд:
- Мэргэжил хайлш ба гагнуурын ажил
- Нэхмэлийн толь
- Плутони нь цөмийн бэхжүүлэгчээр ажилладаг
- Никель - манганы -Галлий хэлбэрийн санах ойн хайлш
- Газрын тосны хурдасгагч
- Эмийн бэлдмэл (гибит нитрат)
- Фосфор
- Neutrino илрүүлэх
Эх сурвалж:
Softpedia. LED (Light Emitting Diodes) түүх.
Эх сурвалж: https://web.archive.org/web/20130325193932/http://gadgets.softpedia.com/news/History-of-LEDs-Light-Emitting-Diodes-1487-01.html
Энтони Жон Даунс (1993), "Хөнгөн цагаан, Галли, Индиум, Талли" химийн бодисууд байдаг. Springer, ISBN 978-0-7514-0103-5
Barratt, Curtis A. "III-V Хагас дамжуулагч, RF-ийн програмуудын түүх." ECS Транс . 2009, Боть 19, Дугаар 3, Хуудас 79-84.
Шуберт, Э.Фрэд. Гэрэл ялгаруулах диодууд . Нью Йорк дахь Rensselaer Polytechnic Institute. 2003 оны 5 сар.
USGS. Ашигт малтмалын түүхий эдийн хураангуй: Галлиум.
Эх сурвалж: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/index.html
SM тайлан. Бүтээгдэхүүний боловсруулалт: Хөнгөн цагаан-Галлигийн холбоо .
URL: www.strategic-metal.typepad.com