1、镓名称:镓
2、金属镓的性质:元素符号Ga,原子序数31,是IIIA族金属。密度为5.克/立方厘米,熔点为29.76°C(.91K,85.57℉),沸点为℃(K,℉)。固体镓为蓝灰色,液体镓为银白色。镓在低温时硬而脆,而一超过室温就熔融,溶于酸和碱中,微溶于汞,腐蚀性很强。镓在干燥的空气中比较稳定,表面会生成氧化物薄膜阻止继续氧化,在潮湿空气中便失去光泽。镓的凝固点很低,由液态转化为固态时,膨胀率为3.1%,镓能浸润玻璃,故不宜使用玻璃容器存放,宜存放于塑料容器中。
3、镓的赋存状态:镓在地壳中的含量为0.%。自然界中的镓分布比较分散,多以伴生矿存在,主要赋存在铝土矿中,少量存在于锡矿、钨矿和铅锌矿中。
4、镓的用途:目前,我国金属镓的消费领域包括半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性材料等,其中半导体行业已成为镓最大的消费领域,约占总消费量的80%。随着镓下游应用行业的快速发展,尤其是半导体行业和太阳能电池行业,未来金属镓需求也将稳步增长。
4.1半导体材料
镓是一种低熔点高沸点的稀散金属,有“电子工业脊梁”的美誉。镓的化合物是优质的半导体材料,被广泛应用到光电子工业和微波通信工业,用于制造微波通讯与微波集成、红外光学与红外探测器件、集成电路、发光二极管等。例如我们在电脑上看到的红光和绿光就是由磷化镓二极管发出的。
4.2太阳能电池
镓应用于太阳能电池的制造中,如砷化镓三五族太阳能电池,该电池具有良好的耐热、耐辐射等特性,其光电转换率非常高。
4.3合金
镓与铟、铊、锡、铋、锌等可在3℃-65℃之间组成一系列低熔合金,用于温度测控、仪表中的代汞物、珠定业作中支撑物、金属涂层、电子工业及核工业的冷却回路。例如,含25%铟的镓合金为低熔点合金,在16℃时便熔化,可用于自动灭火装置中。镓与铜、镍、锡、金等可组成冷焊剂,适于难焊接的异型薄壁,金属间及其与陶瓷间的冷焊接与空洞堵塞。
4.4医学领域
镓可用于医疗诊断,例如使用枸橼酸镓(67Ga)来诊断肺癌和肝癌等。镓的合金还可以应用到医疗器件和医用材料中,例如使用镓合金作为牙齿填充材料,使用“铟镓合金”制作体温计等。
4.4玻璃制造
镓能增强玻璃折射率,可以用来制造特种光学玻璃。镓对光的反射能力特别强,可以把70%以上折射来的光反射出去,同时又能很好地附着在玻璃上,承受较高的温度,因而被应用到反光镜中。
4.5化工行业
镓的卤化物具有较高的活性,可以用于聚合和脱水等工艺,例如使用三氯化镓(GaCl3)作催化剂生产乙基苯、丙基苯和酮。而来自美国和丹麦科研人员开发的一种新的镍-镓催化剂,可以用来转化氢和二氧化碳为甲醇。此外,为了提高石油开采的经济效益,包括中国在内的一些国家都在研究使用硝酸镓的新型石油催化剂。
4.6其他用途
(1)在原子能工业中,镓可以作为热传导物质,将反应堆中的热量传导出来。此外,镓还可以吸收中子,从而达到控制中子数目和反应速度的效果。(2)镓还可以用来制造阴极蒸汽灯。将碘化镓加入到高压水银灯中,可以增大水银灯的辐射强度。(3)由于镓具有“热缩冷胀”性质,所以具有较好的铸造性,可以用来制造铅字合金,使字体清晰。(4)镓蒸汽压很低,可以在真空装置中做密封液。