ඉතා ඉන්ද්‍රජාලික ලෝහ වර්ගයක් තිබේ. එදිනෙදා ජීවිතයේදී එය රසදිය මෙන් ද්‍රව ස්වරූපයෙන් දිස්වේ. ඔබ එය කෑන් එකක් මතට දැමුවහොත්, බෝතලය කඩදාසි මෙන් බිඳෙනසුලු වන බවත්, එය එක් පහරකින් කැඩී යන බවත් ඔබ පුදුමයට පත් වනු ඇත. ඊට අමතරව, තඹ සහ යකඩ වැනි ලෝහ මතට දැමීමෙන් ද මෙම තත්වය ඇති වන අතර එය "ලෝහ පර්යන්තකය" ලෙස හැඳින්විය හැකිය. එයට එවැනි ලක්ෂණ ඇති වීමට හේතුව කුමක්ද? අද අපි ලෝහ ගැලියම් ලෝකයට පිවිසෙමු.
1, මූලද්‍රව්‍යය කුමක්ද?ගැලියම් ලෝහය
ගැලියම් මූලද්‍රව්‍යය මූලද්‍රව්‍යවල ආවර්තිතා වගුවේ සිව්වන කාල පරිච්ඡේදයේ IIIA කාණ්ඩයේ පවතී. පිරිසිදු ගැලියම් වල ද්‍රවාංකය ඉතා අඩුය, 29.78 ℃ පමණි, නමුත් තාපාංකය 2204.8 ℃ තරම් ඉහළ ය. ගිම්හානයේදී, එයින් වැඩි ප්‍රමාණයක් ද්‍රවයක් ලෙස පවතින අතර අත්ලෙහි තැබූ විට දිය කළ හැකිය. ඉහත ගුණාංග වලින්, ගැලියම් එහි අඩු ද්‍රවාංකය නිසා අනෙකුත් ලෝහ විඛාදනයට ලක් කළ හැකි බව අපට තේරුම් ගත හැකිය. ද්‍රව ගැලියම් අනෙකුත් ලෝහ සමඟ මිශ්‍ර ලෝහ සාදයි, එය කලින් සඳහන් කළ ඉන්ද්‍රජාලික සංසිද්ධියයි. පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ එහි අන්තර්ගතය 0.001% ක් පමණ වන අතර, එහි පැවැත්ම වසර 140 කට පෙර සොයා ගන්නා ලදී. 1871 දී, රුසියානු රසායනඥ මෙන්ඩලීව් ආවර්තිතා මූලද්‍රව්‍ය වගුව සාරාංශගත කළ අතර, සින්ක් වලින් පසුව, ඇලුමිනියම් වලට සමාන ගුණ ඇති සහ "ඇලුමිනියම් වැනි මූලද්‍රව්‍යයක්" ලෙස හැඳින්වෙන ඇලුමිනියම් වලට පහළින් මූලද්‍රව්‍යයක් ද ඇති බව පුරෝකථනය කළේය. 1875 දී, ප්‍රංශ විද්‍යාඥ බොවාබෝර්ඩ්ලන්ඩ් එකම පවුලේ ලෝහ මූලද්‍රව්‍යවල වර්ණාවලි රේඛා නියමයන් අධ්‍යයනය කරමින් සිටියදී, ඔහු ස්පැලරයිට් (ZnS) හි අමුතු ආලෝක පටියක් සොයා ගත්තේය, එබැවින් ඔහු මෙම “ඇලුමිනියම් වැනි මූලද්‍රව්‍යය” සොයා ගත්තේය, පසුව එය ඔහුගේ මව්බිම වන ප්‍රංශය (ගෝල්, ලතින් ගැලියා) අනුව නම් කළේය, මෙම මූලද්‍රව්‍යය නියෝජනය කිරීමට Ga සංකේතය සමඟින්, එබැවින් ගැලියම් රසායනික මූලද්‍රව්‍ය සොයාගැනීමේ ඉතිහාසයේ පුරෝකථනය කරන ලද පළමු මූලද්‍රව්‍යය බවට පත් වූ අතර පසුව අත්හදා බැලීම් වලදී තහවුරු කරන ලද මූලද්‍රව්‍යය සොයා ගත්තේය.
ගැලියම් ප්‍රධාන වශයෙන් චීනය, ජර්මනිය, ප්‍රංශය, ඕස්ට්‍රේලියාව, කසකස්තානය සහ ලෝකයේ අනෙකුත් රටවල බෙදා හරින අතර, චීනයේ ගැලියම් සම්පත් සංචිත ලෝකයේ මුළු ප්‍රමාණයෙන් 95% කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් වන අතර, ප්‍රධාන වශයෙන් ෂැන්සි, ගුයිෂෝ, යුනාන්, හෙනාන්, ගුවැන්සි සහ වෙනත් ස්ථානවල බෙදා හරිනු ලැබේ [1]. බෙදාහැරීමේ වර්ගය අනුව, ෂැන්සි, ෂැන්ඩොං සහ අනෙකුත් ස්ථාන ප්‍රධාන වශයෙන් බොක්සයිට් වලද, යුනාන් සහ අනෙකුත් ස්ථාන ටින් ලෝපස් වලද, හුනාන් සහ අනෙකුත් ස්ථාන ප්‍රධාන වශයෙන් ස්පැලරයිට් වලද පවතී. ගැලියම් ලෝහය සොයා ගැනීමේ ආරම්භයේ දී, එහි යෙදුම පිළිබඳ අනුරූප පර්යේෂණ නොමැතිකම හේතුවෙන්, එය අඩු භාවිතයක් සහිත ලෝහයක් බව මිනිසුන් සැමවිටම විශ්වාස කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, තොරතුරු තාක්ෂණයේ අඛණ්ඩ සංවර්ධනය සහ නව බලශක්ති සහ අධි තාක්‍ෂණික යුගයත් සමඟ, ගැලියම් ලෝහය තොරතුරු ක්ෂේත්‍රයේ වැදගත් ද්‍රව්‍යයක් ලෙස අවධානයට ලක්ව ඇති අතර, එහි ඉල්ලුම ද බෙහෙවින් වැඩි වී ඇත.
2、 ලෝහ ගැලියම් යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර
1. අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්‍රය
ගැලියම් ප්‍රධාන වශයෙන් අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ භාවිතා වන අතර, ගැලියම් ආසනයිඩ් (GaAs) ද්‍රව්‍යය බහුලව භාවිතා වන අතර තාක්ෂණය වඩාත්ම පරිණත වේ. තොරතුරු ව්‍යාප්තියේ වාහකයක් ලෙස, අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය ගැලියම් මුළු පරිභෝජනයෙන් 80% සිට 85% දක්වා වන අතර එය ප්‍රධාන වශයෙන් රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයේ භාවිතා වේ. ගැලියම් ආසනයිඩ් බල ඇම්ප්ලිෆයර් මඟින් සන්නිවේදන සම්ප්‍රේෂණ වේගය 4G ජාල මෙන් 100 ගුණයකින් වැඩි කළ හැකි අතර එය 5G යුගයට පිවිසීමේදී වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය. එපමණක් නොව, ගැලියම් එහි තාප ලක්ෂණ, අඩු ද්‍රවාංකය, ඉහළ තාප සන්නායකතාවය සහ හොඳ ප්‍රවාහ ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන් අර්ධ සන්නායක යෙදුම්වල තාප විසර්ජන මාධ්‍යයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. තාප අතුරුමුහුණත් ද්‍රව්‍යවල ගැලියම් පාදක මිශ්‍ර ලෝහයක ස්වරූපයෙන් ගැලියම් ලෝහය යෙදීමෙන් ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචකවල තාප විසර්ජන හැකියාව සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
2. සූර්ය කෝෂ
සූර්ය කෝෂ සංවර්ධනය මුල් ඒකස්ඵටික සිලිකන් සූර්ය කෝෂවල සිට බහුස්ඵටික සිලිකන් තුනී පටල සෛල දක්වා ගොස් ඇත. බහුස්ඵටික සිලිකන් තුනී පටල සෛලවල අධික පිරිවැය හේතුවෙන්, පර්යේෂකයන් අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවල තඹ ඉන්ඩියම් ගැලියම් සෙලේනියම් තුනී පටල (CIGS) සෛල සොයාගෙන ඇත [3]. CIGS සෛල අඩු නිෂ්පාදන පිරිවැය, විශාල කාණ්ඩ නිෂ්පාදනය සහ ඉහළ ප්‍රකාශ විද්‍යුත් පරිවර්තන අනුපාතයේ වාසි ඇති අතර එමඟින් පුළුල් සංවර්ධන අපේක්ෂාවන් ඇත. දෙවනුව, ගැලියම් ආසනයිඩ් සූර්ය කෝෂ අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය වලින් සාදන ලද තුනී පටල සෛල හා සසඳන විට පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයේ සැලකිය යුතු වාසි ඇත. කෙසේ වෙතත්, ගැලියම් ආසනයිඩ් ද්‍රව්‍යවල ඉහළ නිෂ්පාදන පිරිවැය හේතුවෙන්, ඒවා දැනට ප්‍රධාන වශයෙන් අභ්‍යවකාශ සහ හමුදා ක්ෂේත්‍රවල භාවිතා වේ.
3. හයිඩ්‍රජන් ශක්තිය
ලොව පුරා බලශක්ති අර්බුදය පිළිබඳ දැනුවත්භාවය වැඩි වීමත් සමඟ, හයිඩ්‍රජන් ශක්තිය කැපී පෙනෙන පුනර්ජනනීය නොවන බලශක්ති ප්‍රභවයන් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට මිනිසුන් උත්සාහ කරති. කෙසේ වෙතත්, හයිඩ්‍රජන් ගබඩා කිරීමේ සහ ප්‍රවාහනයේ අධික පිරිවැය සහ අඩු ආරක්ෂාව මෙම තාක්ෂණයේ දියුණුවට බාධා කරයි. කබොලෙහි බහුලවම ඇති ලෝහ මූලද්‍රව්‍යය ලෙස, ඇලුමිනියම් ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ඇතැම් තත්වයන් යටතේ හයිඩ්‍රජන් නිපදවිය හැකි අතර එය කදිම හයිඩ්‍රජන් ගබඩා ද්‍රව්‍යයකි. කෙසේ වෙතත්, ලෝහ ඇලුමිනියම් මතුපිට පහසුවෙන් ඔක්සිකරණය වීම නිසා ප්‍රතික්‍රියාව වළක්වන ඝන ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් පටලයක් සාදයි, පර්යේෂකයන් සොයාගෙන ඇත්තේ අඩු ද්‍රවාංක ලෝහ ගැලියම් ඇලුමිනියම් සමඟ මිශ්‍ර ලෝහයක් සෑදිය හැකි බවත්, ගැලියම් මතුපිට ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් ආලේපනය විසුරුවා හැරිය හැකි බවත්, ප්‍රතික්‍රියාව ඉදිරියට යාමට ඉඩ සලසන බවත් [4], සහ ලෝහ ගැලියම් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කර නැවත භාවිතා කළ හැකි බවත්ය. ඇලුමිනියම් ගැලියම් මිශ්‍ර ලෝහ ද්‍රව්‍ය භාවිතය හයිඩ්‍රජන් ශක්තිය වේගයෙන් සකස් කිරීම සහ ආරක්ෂිතව ගබඩා කිරීම සහ ප්‍රවාහනය කිරීමේ ගැටළුව බෙහෙවින් විසඳන අතර ආරක්ෂාව, ආර්ථිකය සහ පාරිසරික ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි.
4. වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රය
ගැලියම් එහි අද්විතීය විකිරණ ගුණාංග නිසා වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ බහුලව භාවිතා වන අතර එය මාරාන්තික පිළිකා නිරූපණය කිරීමට සහ නිෂේධනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය. ගැලියම් සංයෝගවලට පැහැදිලි දිලීර නාශක සහ ප්‍රතිබැක්ටීරීය ක්‍රියාකාරකම් ඇති අතර අවසානයේ බැක්ටීරියා පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියට බාධා කිරීමෙන් විෂබීජහරණය ලබා ගනී. ගැලියම් මිශ්‍ර ලෝහ ආරක්ෂිත, විෂ නොවන සහ පරිසර හිතකාමී නව වර්ගයේ ද්‍රව ලෝහ මිශ්‍ර ලෝහයක් වන ගැලියම් ඉන්ඩියම් ටින් උෂ්ණත්වමාන වැනි උෂ්ණත්වමාන සෑදීමට භාවිතා කළ හැකි අතර විෂ සහිත රසදිය උෂ්ණත්වමාන ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය. ඊට අමතරව, ගැලියම් මත පදනම් වූ මිශ්‍ර ලෝහයේ යම් ප්‍රමාණයක් සාම්ප්‍රදායික රිදී ඇමල්ගම් ප්‍රතිස්ථාපනය කරන අතර සායනික යෙදුම්වල නව දන්ත පිරවුම් ද්‍රව්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරයි.
3, ඉදිරි දැක්ම
චීනය ලෝකයේ ගැලියම් නිපදවන ප්‍රධාන නිෂ්පාදකයෙකු වුවද, චීනයේ ගැලියම් කර්මාන්තයේ තවමත් බොහෝ ගැටලු පවතී. සහකාර ඛනිජයක් ලෙස ගැලියම් අන්තර්ගතය අඩු වීම නිසා, ගැලියම් නිෂ්පාදන ව්‍යවසායන් විසිරී ඇති අතර, කාර්මික දාමයේ දුර්වල සම්බන්ධතා ඇත. පතල් කැණීමේ ක්‍රියාවලිය බරපතල පරිසර දූෂණයක් ඇති අතර, අධි-සංශුද්ධතා ගැලියම් නිෂ්පාදන ධාරිතාව සාපේක්ෂව දුර්වල වන අතර, ප්‍රධාන වශයෙන් අඩු මිලට රළු ගැලියම් අපනයනය කිරීම සහ ඉහළ මිලකට පිරිපහදු කළ ගැලියම් ආනයනය කිරීම මත රඳා පවතී. කෙසේ වෙතත්, විද්‍යාව හා තාක්ෂණයේ දියුණුවත් සමඟ, ජනතාවගේ ජීවන තත්ත්වය වැඩිදියුණු කිරීම සහ තොරතුරු හා බලශක්ති ක්ෂේත්‍රවල ගැලියම් බහුලව යෙදීමත් සමඟ ගැලියම් සඳහා ඇති ඉල්ලුම ද වේගයෙන් වැඩි වනු ඇත. ඉහළ-සංශුද්ධතා ගැලියම් සාපේක්ෂව පසුගාමී නිෂ්පාදන තාක්ෂණය අනිවාර්යයෙන්ම චීනයේ කාර්මික සංවර්ධනයට සීමාවන් ඇති කරනු ඇත. චීනයේ විද්‍යාව හා තාක්ෂණයේ උසස් තත්ත්වයේ සංවර්ධනයක් ලබා ගැනීම සඳහා නව තාක්ෂණයන් සංවර්ධනය කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: මැයි-17-2023