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            鎵的發現及行業發展史

              鎵的發現簡史

              布瓦邦德朗(Paul Emile Lecoq de Boisbaudran)鎵是化學史上第一個先從理論預言,后在自然界中被發現驗證的化學元素。1871年,門捷列夫發現元素周期表中鋁元素下面有個間隙尚未被占據,他預測這種未知元素的原子量大約是68,密度為5.9 g/cm?,性質與鋁相似,他的這一預測被法國化學家布瓦邦德朗(Paul Emile Lecoq de Boisbaudran)證實了。布瓦邦德朗利用光譜分析發現在鋁和銦之間缺少一個元素,并從1865年開始用分光鏡尋找這個元素,他分析了許多礦物,但都沒有成功。直到1875年9月,他在閃鋅礦礦石(ZnS)中提取鋅的原子光譜上觀察到了一個新的紫色線,于是斷定這是一種新元素,并于同一年通過電解鎵的氫氧化物得到了這種新的金屬,他將此物質命名為gallium,元素符號定為Ga。

              鎵行業發展歷程

              鎵應用到LED20世紀60年代初,金屬鎵開始引起各國的注意。砷化鎵作為一種新型優質半導體的研究熱興起,但砷化鎵的大規模生產則始于20世紀80年代。隨著砷化鎵化合物用作半導體材料的優異性能不斷被發現,砷化鎵也被廣泛應用到微波器件、激光器和發光二極管等產品中。藍色LED于20世紀90年代初研究成功,白色LED的開發也隨之展開,一場"照明革命"由此開始。鎵的消費量劇增,再加上商業炒作,鎵的價格大幅上漲。經過近20年的發展,白色LED照明技術已經取得巨大成就。與傳統的照明技術相比,LED照明技術具有高效節能、超長壽命、綠色環保、光效率高等優勢而受到世界各國政府的支持。目前,對砷化鎵的研究和生產已大部分轉向了LED產業。

              砷化鎵應用到太陽能電池雖然全球鎵的需求量自2005年以來只增加了26.68%,但鎵的消費領域卻發生了很大的變化。原來金屬鎵用于制造GaAs、GaP體材料,但作為體材料增加的速度有限。雖然LED、集成電路、激光器和太陽能電池等發展規模在不斷增大,但以鎵金屬量來計算,鎵的消費量還是比較少。由于鎵的化合物用作半導體材料具有很大的優異性,因而半導體行業對鎵的需求將會穩步增長。

              根據美國地質調查局發布的數據,2014年全球精鎵產量約為170噸,粗鎵為440噸,世界粗鎵產能為680噸,精鎵為230噸,回收產能為200噸。2014年粗鎵產量與2013年的350噸相比上漲了25.7%,精鎵產量較2013年200噸下滑了15%。

              中國、德國和烏克蘭是當今世界三大粗鎵生產國,其他粗鎵生產國還包括匈牙利、韓國和俄羅斯。2012年,哈薩克斯坦也是粗鎵主要生產國,但2013年該國未生產粗鎵。

              中國、日本、英國、美國以及斯洛伐克為精鎵的主產國,而加拿大、德國、日本、英國以及美國則是當今世界鎵主要回收國。

              日本一直是世界上金屬鎵消費量最大的國家,其次是美國、歐洲、韓國和中國。隨著中國半導體、太陽能電池等用鎵行業的不斷發展,預計未來中國對鎵的需求增長速度將高于全球其他國家。隨著鎵消費量的不斷增長以及鎵應用領域的拓展,金屬鎵的重要性也被越來越多的國家注意到。我國已經于2011年將鎵列為戰略儲備金屬,計劃在適當的時候對鎵進行戰略儲備,而美國、日本數年前就已經將金屬鎵定位為“戰略資源”,歐盟則將鎵列入了“緊缺名單”。
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