U Metalu Minoru chì aiuta à l'Lumi LED Bright Bright
Proprietà:
- U simbulu atomicu: Ga
- Atomic Number: 31
- Elementu Category: Post-transition metal
- Densità: 5,91 g / cm³ (à 73 ° F / 23 ° C)
- U Melting Point: 85.58 ° F (29.76 ° C)
- Punt d'ebbulenza: 3999 ° F (2204 ° C)
- Moh's Dirtiness: 1.5
Caratteristiche:
U gallu puru hè di pallidu biancu è funni à e tematoghji sottu 85 ° F (29,4 ° C).
U metalu resta in un state funditu finu à quasi 4000 ° F (2204 ° C), chì dà u più gran quantità di liquid di tutti elementi metallichi.
U Gallu hè unu di l'uni pochi metalli chì espansione cum'è rinforza, aumentendu in volumu da pocu più di u 3%.
Ancu s'ellu gallu pò fà facilità cun l'aleazzu cù l'altri metalli, hè corrosivu , diffusingu à a crescita di u fugliale di a più parte di metalli. U so puntu di friddà, ma facirle útil in certi ligami di funditu.
A uppusizione à u mercuriu , chì hè ancu liquidu à a temperatura di l'ambienti, u galliu cuntene a peddi è a vetru, chì facenu più difficult to handle. U Gallu ùn hè micca casi tossu cum'è u mercuri.
Storia:
Scopra in u 1875 da Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran mentre esaminà l'esfaltraite, u gallu ùn era micca usatu in ogni applicazioni cummerciale finu à l'ultima parti di u seculu 20.
U Gallu hè di pocu usu com'è un metu strutturali, ma u so valore in parechji apparati elettroni è moderni ùn sò micca sottumessi.
Usi cummerciale di u gallu avennu sviluppatu da a ricerca iniziale nantu à i dioddi emissioni di luci (LED) è a tecnulugia semicutturale di freccia di freccia (RF) III-V, chì principia à l'anni 1950.
In u 1962, a ricerca di JB Gunn da i fisici di l'arseninu di gallu (GaAs) hà purtatu à u scupertu di l'oscilizzioni d'alta freccia di a currente l'acqua chì passa à certi sòlidi semiculatrici - oghji chjamati "U Effectu Gunn". Stu avvinimentu averu stradale per i primulagini militari antichi chì sò custruiti cun Gunn diodes (cunnisciuti ancu comi elettroni di trasferimentu) chì sò stati utilizati in varii apparicchi automatizati, da i radice detector di caru è i cuntrolli di signalazioni à i detti umidità di cuntenutu è l'alarmi di serrattu.
I primi LED è laser impresa nantu à GaAs sò stati pruduciati in u principiu di l'anni 1960 da ricchieri in RCA, GE è IBM.
In prima, i LED hè statu solu capacità per pruduce e fasgianu infraredi invisibili, limitannu i luci di i sensorii è l'appuntamenti fotografichi. Ma u so potenziale cum'è eterna energetica di u livellu efficienu era evidenti.
À u principiu di l'anni 1960, Texas Instruments riveniu offre LED cummercialmenti. In l'anni 1970, i primi sistemi di visualizazioni digitale, utilizzati in reluure è di calculatori, vìnniru sviluppati longu cù sistemi di backlight LED.
A ricerca maiò in i 1970 è 1980 cummin per i tecnichi di deposizioni più effittivamenti, facenu a tecnulugia LED più affidabbli è prezzu. U sviluppu di i cumposti di cumposti di i componi di semituri di Galileu d'Alimanu-Aluminu (GaAlAs) rièssiru LED chì eranu teni volte più prudigius ca l'avanti, mentre chì l'esame di u culore dispunibili à u LED hè ancu avanzatu nantu à i substrati semi-conductivi chì contivenu di galioni, cum'è indiu -gium-nitrude (InGaN), gallium-arsenide-phosphide (GaAsP), è gali-fosfidi (GaP).
À a fini di l'anni 1960, i pruduzzioni cunnuttivi di GaA anu ancu esaminatu da parte di e fonti di l'energia solitaria per l'esplorazione spaziale. In 1970, un squadra di ricerca suviètica creò u primu cumpunutu di e struttura di eteratezza di GaAs.
A critica di a fabricazione di i tecnulugichi optoeletronici è i circuiti integrati (IC), a dumanda di i wafers di GaAs soared in a fini di l'anni 1990 è l'iniziu di u XXI secondu in correlazioni cù u sviluppu di a cumunicazione mobila è tecnulugia d'energia alternativa.
Hè soru chì, in risposta à sta dumanda di creazione, di u 2000 à u 2011 a primaria di a gali di primariu in più di a doppia à circa 100 tunnellati metri (MT) annu à più di 300 MT.
Pruduzione:
U cuntestu di u galia mediu in a crosta di a terra hè stituutu à circa 15 partieci per miliu, quasi simili à u litu è più cumuni ca chjesa . U metalu, in ogni modu, hè spargiate assai è prisentanu in parechji corsi ecumenalmentu riduve.
Quantu u 90% di tuttu u gali di primu pruduttu veni esse extracted da a bauxite durante a refine di alumina (Al2O3), un precursore à l' aluminiu .
Una quantità à pocu di gàlli hè produta cum'è un pruduttu di l'estrazzioni di zincu durante a refinazione di u minerale di esferite.
Duranti u Proċessu Bayer di refining of aluminum ore à alumina, u minore machinate hè lavatu cù una suluzione temperature di sodiu idrouluxu (NaOH). Questu cusì torna l'alumina à aluminate di sodiu, chì si seduce in i tanke mentri chì u licore d'idrossidu di sodium chì hè oghji gallu hè recullatu per u reutilizazione.
Perchè stu licoru hè riciclatu, u cuntenutu di u gallu aumenta dopu ogni ciculu finu à ch'ella ghjunghjenu un livellu di circa 100-125ppm. U mistura pò esse tagliata è cuncentrata cum'è a vaghjime via l'estrazione di u disolvente cù l'agenti di quelante orgànicu.
In un bagnu elettroliticu à a temperatura di 104-140 ° F (40-60 ° C), a gallata di sodiu hè cunverta a gallure impuro. Dopu lavatu in l'acidu, questu pudite esse filtrate per i chjudi di ceramica o di veture poru per creà u 99.9-99.99% di metallu di gallu.
U 99.99 hè u prublema di precursore standard per l'applicazioni GaAs, ma i novi utilizazioni necessite purità altri chì pò esse ottinati crescente u metale sottu vacuum per rinfurzà elementi volatili o purificazione elettrochemicale è metudi di fraccionarii cristalizazioni.
À l'ultima decada, a maiò parte di a produzione di primumumu di gallu di u primu munnu s'hè trasfiruta à Chine chì now furnisce circa 70% di u gallu di u mondu. Ogni nazioni pruduzzione primaria include u Ucrania è u Kazakistan.
Circa u 30% di a produtora di gallu annantu hè stata da scrap u materiali reciclativi, cum'è eterna di IC, chì cuntenenu GaAs. A maiò parte di riciclamentu di gallu si trova in Giappone, America di u Nordu, è in Europa.
L'Aghjuntu Geologicu di l'Umanu estimanu chì 310mET di galliu rifinitu hè statu pruvatu in u 2011.
I più grande productori mondiale sò Zhuhai Fangyuan, u Beijing Jiya Semiconductor Materials, è Recapture Metals Ltd.
Appricazzioni:
Quandu l'alliatu alliatu hè dispunibule o di fà metalli cum'è l' altru fruttu. Stu trattu, cù a temperatura estremamente bassa, fate chì u gallu hè pocu usatu in l'appruduzzioni strutturali.
In a so forma metàlica, u gallu hè stata in solders è lignite di funditu , cum'è Galinstan ®, ma hè più spessu trovanu in materiali semiconductor.
L'applicazioni principali di Gallu pò esse categurizatu in cinque gruppi:
1. Semiconductors: Accounts per u 70% di u cunsigliu di u gallu annantu, i Obleas di GaAs sò a spina di numerosi apparecchi elettroni è moderni, cum'è smartphones è altri apparenti di cumunicazione wireless chì invicenu in l'energia di salute è a capacità d'amplificazione di i Circuits di GaAs.
2. Diodi emissioni di lumi (LED): Da u 2010, a dumanda globale per u galliu da u settore LED hè rappurtata, duvuta per l'usu di l'LED di altitudine di luminosità in u pantalone di screnu mudele è pianu. U muvimentu di u muvimentu di una efficaci di energie maiò hà ancu guidatu à u supportu di u guvernu per l'usu di l'illuminazione LED di u lumière fluorescente incandescent è compacte.
3. Energia solitaria: L'usu di Gallu in l'applicazione di energia solaria hè centrale in dui tecnulugia:
- Cunsumu di Cunamare di GaAs
- Cadmium-indium-gallium-selenide (CIGS) celluli solidi di filamenti fissi
Cume celluli fotovoltaichi altamente efficaci, i dui e tecnulugii anu avutu successu in applicazioni specializati, particularmente ligati à aeroespagne è militari, ma avè sempre in fronte à e barrieri à l'usi cummerciale grande.
4. Magnetic materials: A forza forte, imetate permanenti sò un cumpunente di cumpunenti, automobili hybridi, turbine eolichi è parechji altri equipi elettroni è automatizzati. I picculi additivi di gallu sò usati in qualchì imetate permanenti, cumpresu i magnetichi di neodimidi iron - boron (NdFeB).
5. Ogni applicazioni:
- Ligami speciali è suluzione
- Wetting mirrors
- Cù plutonium com'è stabilizatori nucleari
- Nickel - manganese -gallium shape memory alloy
- Petroleum catalyst
- Appruposi biomèdichi, ancu i sustanzi farmacéuticas (nitru di gallu)
- Fosfori
- Detrettu di neutru
Sources:
Softpedia. Storia di i LED (Diodes Emissiofizza).
Source: https://web.archive.org/web/20130325193932/http://gadgets.softpedia.com/news/History-of-LEDs-Light-Emitting-Diodes-1487-01.html
Anthony John Downs, (1993), "Chemistry d'Aluminiumu, Gallu, Indiu è Tallo". Springer, ISBN 978-0-7514-0103-5
Barratt, Curtis A. "III-V Semiconductors, una Storia in RF Applications". ECS Trans . 2009, Volume 19, Issue 3, Pagine 79-84.
Schubert, E. Fred. Dodi chì emissini . Rensselaer Institut Politècnicu di New York. Maiu 2003.
USGS. Sommario di Commodity Mineral: Gallu.
Fonte: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/index.html
SM Report. Metalli à u metale: A relazione Aluminum-Gallium .
URL: www.strategic-metal.typepad.com