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            鎵的用途及應用領域

              應用簡介

              目前,我國金屬鎵的消費領域包括半導體和光電材料、太陽能電池、合金、醫療器械、磁性材料等,其中半導體行業已成為鎵最大的消費領域,約占總消費量的80%。隨著鎵下游應用行業的快速發展,尤其是半導體行業和太陽能電池行業,未來金屬鎵需求也將穩步增長。

              半導體材料

              鎵應用到發光二極管鎵是一種低熔點高沸點的稀散金屬,有“電子工業脊梁”的美譽。鎵的化合物是優質的半導體材料,被廣泛應用到光電子工業和微波通信工業,用于制造微波通訊與微波集成、紅外光學與紅外探測器件、集成電路、發光二極管等。例如我們在電腦上看到的紅光和綠光就是由磷化鎵二極管發出的。目前,半導體行業金屬鎵消費量約占總消費量的80%—85%。

              太陽能電池

              鎵被應用到太陽能電池中鎵也被應用到太陽能電池的制造中,如砷化鎵三五族太陽能電池,該電池具有良好的耐熱、耐輻射等特性,其光電轉換率非常高。最初因為生產、使用成本都非常高,常常被應用在航天和軍工領域。但近幾年隨著科技的發展,砷化鎵太陽能電池的生產和使用成本都在降低,搭配上聚光光學組件從而使其應用領域開始擴大,并且正在以較快的速度普及。CIGS薄膜太陽能電池是第三代太陽能電池,具有生產、安裝、使用成本低,光電轉換率高的優勢,因而在眾多太陽能電池產品中成為發展最快的一族。雖然世界上已投產或在建的CIGS工廠已超過40多家,但金屬鎵在CIGS的原材料中所占比重僅為5%—10%。隨著CIGS生產規模的擴大,該行業對金屬鎵的需求會有明顯增長。

              合金領域

              銅銦鎵合金靶材鎵與銦、鉈、錫、鉍、鋅等可在3℃—65℃之間組成一系列低熔合金,用于溫度測控、儀表中的代汞物、珠定業作中支撐物、金屬涂層、電子工業及核工業的冷卻回路。例如,含25%銦的鎵合金為低熔點合金,在16℃時便熔化,可用于自動滅火裝置中。鎵與銅、鎳、錫、金等可組成冷焊劑,適于難焊接的異型薄壁,金屬間及其與陶瓷間的冷焊接與空洞堵塞。

              醫學應用

              銦鎵合金體溫計鎵可用于醫療診斷,例如使用枸櫞酸鎵(67Ga)來診斷肺癌和肝癌等。鎵的合金還可以應用到醫療器件和醫用材料中,例如使用鎵合金作為牙齒填充材料,使用“銦鎵合金”制作體溫計等。

              玻璃制造

              鎵能增強玻璃折射率,可以用來制造特種光學玻璃。例如,鎵對光的反射能力特別強,可以把70%以上折射來的光反射出去,同時又能很好地附著在玻璃上,承受較高的溫度,因而被應用到反光鏡中。

              化工行業

              三氯化鎵鎵的鹵化物具有較高的活性,可以用于聚合和脫水等工藝,例如使用三氯化鎵(GaCl3)作催化劑生產乙基苯、丙基苯和酮。而來自美國和丹麥科研人員開發的一種新的鎳-鎵催化劑,可以用來轉化氫和二氧化碳為甲醇。此外,為了提高石油開采的經濟效益,包括中國在內的一些國家都在研究使用硝酸鎵的新型石油催化劑。

              其他用途

              在原子能工業中,鎵可以作為熱傳導物質,將反應堆中的熱量傳導出來。此外,鎵還可以吸收中子,從而達到控制中子數目和反應速度的效果。

              碘化鎵應用到高壓水銀燈鎵還可以用來制造陰極蒸汽燈。將碘化鎵加入到高壓水銀燈中,可以增大水銀燈的輻射強度。

              由于鎵具有“熱縮冷脹”性質,所以具有較好的鑄造性,可以用來制造鉛字合金,使字體清晰。

              鎵蒸汽壓很低,可以在真空裝置中做密封液。
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