ពត៌មានលោហៈ: ហ្គាល្យូម

លោហៈធាតុតូចដែលជួយឱ្យពន្លឺភ្លើងចាំងពន្លឺ

ហ្គាល្យូមគឺជាលោហៈអនីតិជនដែលមានពណ៌ក្រហមរលួយដែលរលាយនៅជិតសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ហើយត្រូវបានគេប្រើច្រើនបំផុតក្នុងការផលិតសមាសធាតុអេឡិចត្រូនិក។

លក្ខណៈសម្បត្តិ:

• និមិត្តសញ្ញាអាតូម: Ga
• ចំនួនអាតូម: 31
• ធាតុជំពូក: ដែកក្រោយការផ្លាស់ប្តូរ
• ដង់ស៊ីតេ: 5.91 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ (នៅសីតុណ្ហភាព 73 ° F / 23 ° C)
• ចំណុចរលាយ: 85.58 ° F (29.76 ° C)
• ចំណុចរំពុះ: 3999 ° F (2204 ° C)
• ភាពរឹងរបស់ Moh: 1,5

ច​រិ​ក​លក្ខណៈ:

ហ្គាលីនសុទ្ធតែពណ៌សហើយរលាយនៅសីតុណ្ហភាពក្រោម 85 ° F (29.4 ° C) ។

ដែកនៅតែស្ថិតក្នុងស្ថានភាពរលាយរហូតដល់ជិត 4000 ° F (2204 ° C) ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវធាតុរាវដ៏ធំបំផុតនៃធាតុលោហៈទាំងអស់។

ហ្គាល្យូមគឺជាលោហៈមួយក្នុងចំនោមលោហធាតុប៉ុន្មានដែលពង្រីកដោយសារតែវាត្រជាក់ដែលកើនឡើងក្នុងកម្រិតត្រឹមតែជាង 3% ។

ថ្វីបើលោហៈធាតុមានលោហធាតុផ្សំជាមួយលោហធាតុផ្សេងទៀតក៏ដោយក៏វា ស្អុយរលួយ និងបម្លែងទៅជាបន្ទះឈើនិងធ្វើឱ្យលោហៈភាគច្រើនចុះខ្សោយ។ ចំណុចកម្ទេចទាបរបស់វាទោះជាយ៉ាងណាធ្វើឱ្យវាមានប្រយោជន៍នៅក្នុងយ៉ាន់ស្ពាន់ទាបមួយចំនួន។

ផ្ទុយទៅនឹង បារត ដែលលាងសម្អាតនៅសីតុណ្ហភាពហ្គាលីសក៏ធ្វើឱ្យស្បែកនិងកញ្ចក់រលោងធ្វើឱ្យវាកាន់តែពិបាកដោះស្រាយ។ Gallium មិនមានជាតិពុលដូចជាបារតនោះទេ។

ប្រវត្តិសាស្រ្ត:

រកឃើញនៅក្នុងឆ្នាំ 1875 ដោយ Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran ខណៈពេលដែលកំពុងពិនិត្យមើលរ៉ែ sphalerite, gallium មិនត្រូវបានប្រើនៅក្នុងកម្មវិធីពាណិជ្ជកម្មណាមួយរហូតដល់ចុងក្រោយនៃផ្នែកទី 20 ។

Gallium មានការប្រើប្រាស់តិចតួចដូចជាលោហៈរចនាសម្ព័ន្ធប៉ុន្តែតម្លៃរបស់វានៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចទំនើបជាច្រើនមិនអាចត្រូវបានគេយល់ស្របទេ។

ការប្រើប្រាស់ពាណិជ្ជកម្មរបស់ហ្គាលលីនដែលបានអភិវឌ្ឍពីការស្រាវជ្រាវដំបូងស្តីពីពន្លឺ LED (LEDs) និងបច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូនិកអេឡិចត្រូនិច RF (RF) Semiconductor ដែលបានចាប់ផ្តើមនៅដើមទសវត្សឆ្នាំ 1950 ។

នៅឆ្នាំ 1962 ការស្រាវជ្រាវរបស់រ៉ាបស្យូមអាម៉ាហ្សូន (GaAs) របស់ក្រុមហ៊ុន IBM បាននាំអោយមានការប្រែប្រួលប្រេកង់ខ្ពស់នៃចរន្តអគ្គីសនីដែលហូរតាមរយៈវត្ថុធាតុដើមដែលមានឈ្មោះថា "Gunn Effect" ។ របកគំហើញនេះបានត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ឧបករណ៍រាវរកអាវុធដំបូង ៗ ដែលត្រូវបានគេសាងសង់ដោយប្រើប្រាស់កាំភ្លើងចល័តដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចផ្ទេរដែលចាប់តាំងពីពេលនោះមកត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍ស្វ័យប្រវត្ដិជាច្រើនពីឧបករណ៍រាវរករ៉ាដានិងឧបករណ៍បញ្ជាសញ្ញាទៅឧបករណ៍រាវរកមាតិកាមានសំណើមនិងសំឡេងរោទិ៍ប្លន់។

LED និងឡាស៊ែរដំបូងដែលមានមូលដ្ឋានលើ GaAs ត្រូវបានផលិតនៅដើមទសវត្សឆ្នាំ 1960 ដោយអ្នកស្រាវជ្រាវនៅ RCA, GE និង IBM ។

ដំបូងបង្អស់ LED អាចផលិតបានតែពន្លឺភ្លើងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលមើលមិនឃើញតែប៉ុណ្ណោះដែលកំណត់ពន្លឺទៅឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានិងប្រើអេឡិចត្រូនិច។ ប៉ុន្តែសក្តានុពលរបស់ពួកគេដូចជាប្រភពពន្លឺបង្រួមថាមពលមានប្រសិទ្ធភាព។

នៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 ក្រុមហ៊ុន Texas Instruments បានចាប់ផ្តើមផលិតអំពូល LED សម្រាប់ពាណិជ្ជកម្ម។ នៅទសវត្សឆ្នាំ 1970 ប្រព័ន្ធបង្ហាញឌីជីថលដំបូងដែលប្រើក្នុងការបង្ហាញនាឡិកានិងម៉ាស៊ីនគិតលេខត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើប្រព័ន្ធអំពូល LED ។

ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមទៀតនៅទសវត្សឆ្នាំ 1970 និង 1980 បណ្តាលឱ្យបច្ចេកទេសនៃការទុកដាក់ដែលមានប្រសិទ្ធិភាពជាងមុនធ្វើឱ្យបច្ចេកវិទ្យា LED កាន់តែអាចទុកចិត្តបាននិងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ការអភិវឌ្ឍនៃសមាសធាតុ semiconductor gallium អាលុយមីញ៉ូម - អាសេនិក (GaAlAs) បាននាំមកនូវអំពូល LED ដែលមានពន្លឺភ្លឺជាងមុន 10 ដងខណៈដែលវិសាលគមពណ៌ដែលអាចរកបានសម្រាប់ LEDs ក៏ត្រូវបានកើនឡើងផងដែរដោយផ្អែកលើស្រទាប់កណ្តាលដែលផ្ទុកសារធាតុ Gallium ដូចជាអ៊ីសូឌី -gelium nitride (InGaN), gallium-arsenide-phosphide (GaAsP) និងហ្គាលីផូស័រ (GaP) ។

នៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 អចលនទ្រព្យដែលរកឃើញរបស់ GaAs ក៏ត្រូវបានស្រាវជ្រាវផងដែរដែលជាផ្នែកមួយនៃប្រភពថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យសម្រាប់ការរុករកអវកាស។ នៅឆ្នាំ 1970 ក្រុមស្រាវជ្រាវសូវៀតបានបង្កើតកាំរស្មីព្រះអាទិត្យដំបូងបង្អស់របស់ GaAs ។

សំខាន់ចំពោះការផលិតឧបករណ៍ Optoelectronic និង Circuits រួមបញ្ចូល (ICs) តម្រូវការសម្រាប់ Gaafs wafers បានកើនឡើងខ្លាំងនៅចុងទសវត្សឆ្នាំ 1990 និងដើមសតវត្សទី 21 នៅក្នុងការជាប់ទាក់ទងជាមួយការអភិវឌ្ឍនៃការទំនាក់ទំនងចល័តនិងបច្ចេកវិទ្យាថាមពលជំនួស។

មិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលនោះទេក្នុងការឆ្លើយតបទៅនឹងតម្រូវការកើនឡើងនេះរវាងឆ្នាំ 2000 និងឆ្នាំ 2011 ផលិតកម្មលោហៈធាតុលោហៈសកលមានច្រើនជាងទ្វេដងពីប្រមាណ 100 តោន (តោន) ក្នុងមួយឆ្នាំទៅជាង 300 មីលីម៉ែត្រ។

ផលិតផល:

មាតិកា gallium ជាមធ្យមនៅលើសំបកផែនដីត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថាមានប្រហែល 15 ផ្នែកក្នុងមួយលានប្រហែលស្រដៀងនឹងលីចូមនិងច្រើនជាងធម្មតា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយដែកត្រូវបានបំបែកយ៉ាងទូលំទូលាយនិងមានវត្តមាននៅក្នុងសាកសពរ៉ែតិចតួច។

បច្ចុប្បន្នស្រូបយកហ្គាលីនបឋមទាំងអស់ 90% ត្រូវបានស្រង់ចេញពីរ៉ែបុកស៊ីតក្នុងកំឡុងពេលចម្រាញ់ alumina (Al2O3) ។

បរិមាណហ្គាលីម៉ីតិចតួចត្រូវបានផលិតជាផលិតផលដែលផលិតចេញពី ស័ង្កសី កំឡុងពេលចម្រាញ់រ៉ែហ្វាលឺលែល។

ក្នុងកំឡុងពេល Bayer ដំណើរការនៃការចម្រាញ់រ៉ែអាលុយមីញ៉ូមទៅអាលុយមីញ៉ូមរ៉ែកំទេចត្រូវបានទឹកនាំទៅជាមួយដំណោះស្រាយក្តៅនៃ hydroxide សូដ្យូម (NaOH) ។ នេះបម្លែងអាលុយមីញ៉ូមទៅជាអាលូម៉ុងអាលូមីនដែលស្ថិតនៅក្នុងធុងខណៈពេលដែលជាតិសូដ្យូម hydroxide ដែលបច្ចុប្បន្នផ្ទុកទៅដោយហ្គាលីម៉ីត្រូវបានប្រមូលដើម្បីប្រើឡើងវិញ។

ដោយសារតែស្រានេះត្រូវបានកែច្នៃឡើងវិញមាតិកាហ្គាលីលីកើនឡើងបន្ទាប់ពីវដ្តនីមួយៗរហូតដល់កម្រិត 100-125ppm ។ ល្បាយនេះអាចត្រូវបានគេយកហើយប្រមូលផ្តុំទៅជា gallate តាមរយៈការទាញយកសារធាតុរំលាយដោយប្រើភ្នាក់ងារ chelating សរីរាង្គ។

នៅក្នុងការមុជទឹកអេឡិចត្រូនិកនៅសីតុណ្ហភាព 104-140 អង្សាសេ (40-60 អង្សាសេ), សូដ្យូម gallate ត្រូវបានបម្លែងទៅជាសារធាតុកំបោរ gallium ។ បន្ទាប់ពីបានលាងសម្អាតដោយទឹកអាស៊ីដនោះរួចហើយអាចត្រូវបានច្រោះតាមរយៈសេរ៉ាមិចឬចានកែវដើម្បីបង្កើតបានលោហធាតុប្រភេទហ្គារី 99.9-99.99% ។

99.99% គឺជាកំរិតស្តង់ដារស្តង់ដារសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ GaAs ប៉ុន្តែការប្រើប្រាស់ថ្មីៗទាមទារភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ដែលអាចសម្រេចបានដោយកំដៅលោហៈនៅក្រោមការខ្វះចន្លោះដើម្បីលុបធាតុដែលងាយនឹងកើតឡើងឬការបន្សុទ្ធអេឡិចត្រូនិកនិងវិធីសាស្ត្រគ្រីស្តាល់ប្រភាគ។

ក្នុងរយៈពេលមួយទសវត្សរ៍កន្លងមកភាគច្រើននៃផលិតកម្មហ្គាលីយ៉ូតរបស់ពិភពលោកបានផ្លាស់ប្តូរទៅប្រទេសចិនដែលឥឡូវនេះផ្គត់ផ្គង់ប្រហែល 70% នៃលោហធាតុរបស់ពិភពលោក។ ប្រទេសផលិតចម្បងផ្សេងទៀតរួមមានអ៊ុយក្រែននិងកាហ្សាក់ស្ថាន។

ប្រហែល 30% នៃផលិតកម្ម gallium ប្រចាំឆ្នាំត្រូវបានដកស្រង់ចេញពីសំណល់អេតចាយនិងវត្ថុធាតុដើមដែលអាចកែច្នៃឡើងវិញបានដូចជាវ៉ាយហ្វាយដែលមាន IC ។ ការកែច្នៃសំណល់ហ្គាលីសភាគច្រើនកើតឡើងនៅជប៉ុនអាមេរិចខាងជើងនិងអឺរ៉ុប។

ការស្ទង់ភូភូមិសាស្ត្ររបស់សហរដ្ឋអាមេរិកបានប៉ាន់ប្រមាណថា 310 មីលីម៉ែត្រនៃកាឡូរីចម្រាញ់ត្រូវបានផលិតនៅឆ្នាំ 2011 ។

ក្រុមហ៊ុនផលិតធំបំផុតរបស់ពិភពលោករួមមាន Zhuhai Fangyuan, Beijing Jiya Semiconductor Materials និង Recoverure Metals Ltd.

កម្មវិធី:

នៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុងអ៊ីយ៉ុងដែលមានអ៊ីសូឡង់តែងតែធ្វើឱ្យរលួយឬធ្វើឱ្យលោហៈដូចជា ដែក ផុយ។ លក្ខណៈនេះរួមជាមួយសីតុណ្ហភាពរលាយទាបបំផុតរបស់វាមានន័យថាហ្គាល្យូមមានការប្រើប្រាស់តិចតួចនៅក្នុងកម្មវិធីរចនាសម្ព័ន្ធ។

នៅក្នុងសំណុំបែបបទលោហៈរបស់វាត្រូវបានប្រើនៅក្នុងអ្នកលក់និងលោហធាតុរលាយទាបដូចជា Galinstan ®ប៉ុន្តែវាត្រូវបានគេរកឃើញជាញឹកញាប់បំផុតនៅក្នុងសមា្ភារៈឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។

កម្មវិធីចម្បងរបស់ហ្គាល៉េមអាចត្រូវបានបែងចែកជា 5 ក្រុម:

1. Semiconductors: គណនាប្រហែល 70% នៃការប្រើហ្គាលីប្រចាំឆ្នាំ, wafers GaAs គឺជាឆ្អឹងខ្នងនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចជាច្រើនដូចជាស្មាតហ្វូននិងឧបករណ៍ទាក់ទងឥតខ្សែផ្សេងទៀតដែលពឹងផ្អែកលើសមត្ថភាពសន្សំសំចៃថាមពលនិងសមត្ថភាពរបស់ GaAs ICs ។

2. ពន្លឺបញ្ចេញពន្លឺ (LEDs): ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 2010 តម្រូវការសកលលោកសម្រាប់ហ្គាលីនមកពីវិស័យ LED ត្រូវបានគេរាយការណ៍ថាបានកើនឡើងទ្វេដងដោយហេតុថាការប្រើពន្លឺដែលមានពន្លឺខ្លាំងនៅលើអេក្រង់ទូរស័ព្ទចល័តនិងអេក្រង់សំប៉ែត។ ការផ្លាស់ប្តូរពិភពលោកឆ្ពោះទៅរកប្រសិទ្ធភាពថាមពលកាន់តែច្រើនបាននាំឱ្យមានការគាំទ្រពីរដ្ឋាភិបាលសម្រាប់ការប្រើប្រាស់អំពូល LED នៅលើភ្លើងបំភ្លឺចង្កៀងបំភ្លឺនិងចាំងពន្លឺ។

ថាមពលថាមពលព្រះអាទិត្យ: ការប្រើបា្រស់ហ្គាលីមក្នុងការប្រើប្រាស់ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យគឺផ្តោតលើបច្ចេកវិទ្យាពីរ:

• កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យរបស់ GaAs
• កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលមានកម្រាស់ស្តើង ៗ Cadmium-indium-gallium-selenide (CIGS)

ក្នុងនាមជាកោសិកា photovoltaic ដែលមានប្រសិទ្ធិភាពខ្ពស់បច្ចេកវិទ្យាទាំងពីរបានទទួលជោគជ័យនៅក្នុងកម្មវិធីឯកទេសជាពិសេសទាក់ទងទៅនឹងអាកាសនិងយោធាប៉ុន្តែនៅតែប្រឈមមុខនឹងឧបសគ្គចំពោះការប្រើប្រាស់ពាណិជ្ជកម្មខ្នាតធំ។

4. សមា្ភារៈម៉ាញ៉េទិច: កម្លាំងខ្ពស់ មេដែក អចិន្រ្តៃយ៍គឺជាសមាសធាតុដ៏សំខាន់នៃកុំព្យូទ័រឡានកូនកាត់ទួរប៊ីនខ្យល់និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចនិងស្វ័យប្រវត្តជាច្រើន។ ការបន្ថែមតិចតួចនៃហ្គាលីម៉ីត្រូវបានប្រើនៅក្នុងមេដែកអចិន្រ្តៃយ៍មួយចំនួនដូចជាមេដែក neodymium - iron - boron (NdFeB) ។

5. កម្មវិធីផ្សេងទៀត:

• យ៉ាន់ស្ព័រនិងអ្នកលក់ឯកទេស
• កញ្ចក់រលក
• ជាមួយ plutonium ដែលជាស្ថេរភាពនុយក្លេអ៊ែរ
• Nickel - ម៉ង់ហ្គាណែស - ហ្គាលីស្យូម បង្កើតអាលុយមីញ៉ូម
• កាតាលីករប្រេង
• កម្មវិធីជីវឱសថរួមទាំងឱសថ (ហ្គាលីតនីត្រាត)
• ផូស្វ័រ
• ការរកឃើញ Neutrino

_{ប្រភព:}

_{Softpedia ។ ប្រវត្តិនៃអំពូល LED (ពន្លឺបញ្ចេញពន្លឺ) ។}

_{ប្រភព: https://web.archive.org/web/20130325193932/http://gadgets.softpedia.com/news/History-of-LEDs-Light-Emitting-Diodes-1487-01.html}

_{លោក Anthony ចន Downs, (1993), "គីមីវិទ្យានៃអាលុយមីញ៉ូម, ហ្គាលលីម, អ៊ីនឌីម, និង Thallium" ។ Springer, ISBN 978-0-7514-0103-5}

_{Barratt, Curtis A. "III-V Semiconductors, ប្រវត្តិសាស្រ្តក្នុងកម្មវិធី RF ។ " ECS Trans ។ ឆ្នាំ 2009, លេខ 19, លេខ 3, ទំព័រ 79-84 ។}

_{Schubert, E.Fred ។ ឌីអាកាសបញ្ចេញពន្លឺ ។ វិទ្យាស្ថានពហុបច្ចេកទេស Rensselaer នៅញូវយ៉ក។ ខែឧសភាឆ្នាំ 2003 ។}

_{USGS ។ ការសង្ខេបទំនិញរ៉ែ: ហ្គាល្យូម។}

_{ប្រភព: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/index.html}

_{របាយការណ៍របស់ SM ។ លោហធាតុដែលជាផលិតផល - ទំនាក់ទំនងអាលុយមីញ៉ូម - ហ្គាលលីម ។}

_{URL: www.strategic-metal.typepad.com}