ស្ថានីយដែក - ហ្គាលីយ៉ូម

មាន​លោហធាតុ​មួយ​ប្រភេទ​ដែល​មាន​វេទមន្ត​ខ្លាំង​ណាស់។ នៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ វាលេចឡើងក្នុងទម្រង់រាវដូចជាបារត។ ប្រសិនបើអ្នកទម្លាក់វានៅលើកំប៉ុង អ្នកនឹងភ្ញាក់ផ្អើលនៅពេលដឹងថាដបក្លាយទៅជាផុយស្រួយដូចក្រដាស ហើយវានឹងបំបែកដោយគ្រាន់តែចុច។ លើសពីនេះ ការទម្លាក់វាទៅលើលោហធាតុដូចជាទង់ដែង និងដែកក៏បណ្តាលឱ្យមានស្ថានភាពនេះផងដែរ ដែលអាចត្រូវបានគេហៅថា "ឧបករណ៍បញ្ចប់លោហៈ" ។ តើអ្វីបណ្តាលឱ្យវាមានលក្ខណៈបែបនេះ? ថ្ងៃនេះយើងនឹងចូលទៅក្នុងពិភពលោហធាតុ Gallium ។

១- ធាតុអ្វីលោហធាតុ Galium

ធាតុ Gallium គឺស្ថិតនៅក្នុងក្រុម IIIA រយៈពេលទី 4 នៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុ។ ចំណុច​រលាយ​នៃ​ហ្គា​លី​ម​សុទ្ធ​មាន​កម្រិត​ទាប​បំផុត​គឺ​ត្រឹមតែ 29.78 ℃ ប៉ុន្តែ​ចំណុច​ក្តៅ​គឺ​ខ្ពស់​ដល់​ទៅ 2204.8 ℃​។ នៅរដូវក្តៅ ភាគច្រើនវាមានជាអង្គធាតុរាវ ហើយអាចរលាយបាននៅពេលដាក់ក្នុងបាតដៃ។ ពីលក្ខណៈសម្បត្តិខាងលើ យើងអាចយល់បានថា ហ្គាលីយ៉ូមអាចរលួយលោហៈផ្សេងទៀតបានយ៉ាងជាក់លាក់ ដោយសារតែចំណុចរលាយទាបរបស់វា។ Galium រាវបង្កើតជាលោហធាតុជាមួយលោហធាតុផ្សេងទៀត ដែលជាបាតុភូតវេទមន្តដែលបានរៀបរាប់ពីមុន។ មាតិការបស់វានៅក្នុងសំបកផែនដីគឺត្រឹមតែ 0.001% ហើយអត្ថិភាពរបស់វាមិនត្រូវបានរកឃើញរហូតដល់ 140 ឆ្នាំមុន។ នៅឆ្នាំ 1871 គីមីវិទូជនជាតិរុស្សី Mendeleev បានសង្ខេបតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុហើយបានព្យាករណ៍ថាបន្ទាប់ពីស័ង្កសីក៏មានធាតុមួយនៅខាងក្រោមអាលុយមីញ៉ូមដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងនឹងអាលុយមីញ៉ូមហើយត្រូវបានគេហៅថា "ធាតុដូចជាអាលុយមីញ៉ូម" ​​។ នៅឆ្នាំ 1875 នៅពេលដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របារាំង Bowabordland កំពុងសិក្សាច្បាប់បន្ទាត់វិសាលគមនៃធាតុលោហធាតុនៃគ្រួសារតែមួយ គាត់បានរកឃើញក្រុមពន្លឺចម្លែកនៅក្នុង sphalerite (ZnS) ដូច្នេះគាត់បានរកឃើញ "អាលុយមីញ៉ូមដូចធាតុ" ហើយបន្ទាប់មកដាក់ឈ្មោះវាតាមមាតុភូមិរបស់គាត់ប្រទេសបារាំង (Gaul, Latin Gallia) ដោយមាននិមិត្តសញ្ញា Ga ដើម្បីតំណាងឱ្យធាតុនេះ ដូច្នេះ Galium បានក្លាយជាធាតុគីមីដំបូងបង្អស់ដែលបានបញ្ជាក់ និងព្យាករណ៍ថាជាធាតុគីមី។ ការពិសោធន៍។

Gallium ត្រូវបានចែកចាយជាចម្បងនៅក្នុងប្រទេសចិន អាឡឺម៉ង់ បារាំង អូស្ត្រាលី កាហ្សាក់ស្ថាន និងបណ្តាប្រទេសផ្សេងទៀតក្នុងពិភពលោក ដែលទុនបំរុងធនធាន Gallium របស់ចិនមានចំនួនជាង 95% នៃចំនួនសរុបរបស់ពិភពលោក ដែលចែកចាយជាចម្បងនៅ Shanxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Guangxi និងកន្លែងផ្សេងទៀត [1]។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃប្រភេទចែកចាយ សានស៊ី សានទុង និងកន្លែងផ្សេងទៀតមានជាចម្បងនៅក្នុងសារធាតុបុកស៊ីត យូណាន និងកន្លែងផ្សេងទៀតនៅក្នុងរ៉ែសំណប៉ាហាំង ហើយហ៊ូណាន និងកន្លែងផ្សេងទៀតភាគច្រើនមាននៅក្នុង sphalerite ។ នៅដើមដំបូងនៃរបកគំហើញនៃលោហៈ Galium ដោយសារតែកង្វះនៃការស្រាវជ្រាវដែលត្រូវគ្នាលើការប្រើប្រាស់របស់វា មនុស្សតែងតែជឿថាវាជាលោហៈដែលមានលទ្ធភាពប្រើប្រាស់ទាប។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ជាបន្តបន្ទាប់នៃបច្ចេកវិទ្យាព័ត៌មាន និងយុគសម័យនៃថាមពលថ្មី និងបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ លោហៈធាតុហ្គាលលីមបានទទួលការយកចិត្តទុកដាក់ជាសម្ភារៈដ៏សំខាន់នៅក្នុងវិស័យព័ត៌មាន ហើយតម្រូវការរបស់វាក៏បានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងផងដែរ។

2, វាលកម្មវិធីនៃ Gallium ដែក

1. វាល semiconductor

Gallium ត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាចម្បងក្នុងវិស័យសម្ភារៈ semiconductor ដោយសម្ភារៈ Galium arsenide (GaAs) ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត ហើយបច្ចេកវិទ្យាមានភាពចាស់ទុំបំផុត។ ក្នុងនាមជាក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនព័ត៌មាន សម្ភារៈ semiconductor មានចំនួនពី 80% ទៅ 85% នៃការប្រើប្រាស់សរុបនៃ gallium ដែលត្រូវបានប្រើជាចម្បងក្នុងការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ។ ឧបករណ៍ពង្រីកថាមពល Gallium arsenide អាចបង្កើនល្បឿនបញ្ជូនទំនាក់ទំនងដល់ 100 ដងនៃបណ្តាញ 4G ដែលអាចដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការឈានចូលយុគសម័យ 5G ។ លើសពីនេះទៅទៀត Gallium អាចត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅក្នុងកម្មវិធី semiconductor ដោយសារតែលក្ខណៈកម្ដៅរបស់វា ចំណុចរលាយទាប ចរន្តកំដៅខ្ពស់ និងដំណើរការលំហូរល្អ។ ការប្រើប្រាស់លោហៈ Galium ក្នុងទម្រង់ជាយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ Gallium នៅក្នុងសម្ភារៈចំណុចប្រទាក់កម្ដៅ អាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពបញ្ចេញកំដៅ និងប្រសិទ្ធភាពនៃសមាសធាតុអេឡិចត្រូនិច។

2. កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ

ការវិវឌ្ឍន៍នៃកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យបានផ្លាស់ប្តូរពីកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ monocrystalline silicon solar cells ទៅជាកោសិកា polycrystalline silicon thin film។ ដោយសារតែតម្លៃខ្ពស់នៃកោសិកាខ្សែភាពយន្តស្តើង polycrystalline silicon អ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញកោសិកាទង់ដែង indium gallium selenium thin film (CIGS) នៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor [3] ។ កោសិកា CIGS មានគុណសម្បត្តិនៃថ្លៃដើមផលិតកម្មទាប ការផលិតជាបាច់ធំ និងអត្រាបំប្លែង photoelectric ខ្ពស់ ដូច្នេះមានទស្សនវិស័យអភិវឌ្ឍន៍ទូលំទូលាយ។ ទីពីរ កោសិកាថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ gallium arsenide មានគុណសម្បត្តិយ៉ាងសំខាន់ក្នុងប្រសិទ្ធភាពនៃការបំប្លែងធៀបនឹងកោសិកាខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុផ្សេងទៀត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែតម្លៃផលិតកម្មខ្ពស់នៃវត្ថុធាតុដើមហ្គាលីយ៉ូម អាសេនីត បច្ចុប្បន្នពួកវាត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាចម្បងនៅក្នុងវិស័យអវកាស និងយោធា។

3. ថាមពលអ៊ីដ្រូសែន

ជាមួយនឹងការយល់ដឹងកាន់តែច្រើនឡើងអំពីវិបត្តិថាមពលនៅទូទាំងពិភពលោក មនុស្សកំពុងស្វែងរកការជំនួសប្រភពថាមពលដែលមិនអាចកកើតឡើងវិញបាន ដែលថាមពលអ៊ីដ្រូសែនលេចធ្លោជាងគេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការចំណាយខ្ពស់ និងសុវត្ថិភាពទាបនៃការស្តុកទុក និងការដឹកជញ្ជូនអ៊ីដ្រូសែនរារាំងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យានេះ។ ក្នុងនាមជាធាតុដែកដ៏សម្បូរបែបបំផុតនៅក្នុងសំបក អាលុយមីញ៉ូមអាចប្រតិកម្មជាមួយទឹកដើម្បីបង្កើតអ៊ីដ្រូសែននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ដែលជាសម្ភារៈផ្ទុកអ៊ីដ្រូសែនដ៏ល្អ ប៉ុន្តែដោយសារការកត់សុីងាយស្រួលនៃផ្ទៃលោហៈអាលុយមីញ៉ូមដើម្បីបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូមក្រាស់ ដែលរារាំងប្រតិកម្ម អ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថា ចំណុចរលាយទាបនៃលោហៈធាតុ Galium អាចបង្កើតជាយ៉ាន់ស្ព័រជាមួយអាលុយមីញ៉ូម ហើយ Gallium អាចរលាយបាន ធ្វើឱ្យផ្ទៃលោហៈមានប្រតិកម្មអាលុយមីញ៉ូម។ ត្រូវបានកែច្នៃ និងប្រើប្រាស់ឡើងវិញ។ ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈអាលុយមីញ៉ូម Gallium Alloy ជួយដោះស្រាយបញ្ហានៃការរៀបចំយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងការរក្សាទុក និងការដឹកជញ្ជូនថាមពលអ៊ីដ្រូសែនប្រកបដោយសុវត្ថិភាព ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសុវត្ថិភាព សេដ្ឋកិច្ច និងការការពារបរិស្ថាន។

4. ផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត

Gallium ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​ជា​ទូទៅ​ក្នុង​វិស័យ​វេជ្ជសាស្រ្ដ ដោយសារ​លក្ខណៈ​វិទ្យុសកម្ម​ពិសេស​របស់​វា ដែល​អាច​ប្រើ​សម្រាប់​រូបភាព និង​រារាំង​ដុំ​សាច់​សាហាវ។ សមាសធាតុ Gallium មានសកម្មភាពប្រឆាំងផ្សិត និងបាក់តេរីជាក់ស្តែង ហើយទីបំផុតសម្រេចបាននូវការក្រៀវដោយការរំខានដល់ការរំលាយអាហាររបស់បាក់តេរី។ ហើយយ៉ាន់ស្ព័រ gallium អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើទែម៉ូម៉ែត្រ ដូចជាទែរម៉ូម៉ែត្រ Galium indium tin ដែលជាប្រភេទលោហៈធាតុរាវប្រភេទថ្មី ដែលមានសុវត្ថិភាព គ្មានជាតិពុល និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន ហើយអាចប្រើជំនួសទែម៉ូម៉ែត្របារតពុល។ លើសពីនេះ សមាមាត្រជាក់លាក់នៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើហ្គាលីយ៉ូម ជំនួសការផ្សំប្រាក់បែបប្រពៃណី ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធីព្យាបាលជាសម្ភារៈបំពេញធ្មេញថ្មី។

3, ទស្សនវិស័យ

ទោះបីជាប្រទេសចិនគឺជាអ្នកផលិតហ្គាលីមដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងពិភពលោកក៏ដោយ ក៏នៅតែមានបញ្ហាជាច្រើននៅក្នុងឧស្សាហកម្មហ្គាលីមរបស់ប្រទេសចិន។ ដោយសារតែមាតិកាទាបនៃហ្គាលីយ៉ូមជារ៉ែដៃគូ សហគ្រាសផលិតហ្គាលីយ៉ូមត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយ ហើយមានទំនាក់ទំនងខ្សោយនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្ម។ ដំណើរការជីកយករ៉ែមានការបំពុលបរិស្ថានយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ ហើយសមត្ថភាពផលិតហ្គាលីយ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់មានភាពទន់ខ្សោយ ដែលភាគច្រើនពឹងផ្អែកលើការនាំចេញហ្គាលីយ៉ូមរឹងក្នុងតម្លៃទាប និងការនាំចូលហ្គាលីយ៉ូមចម្រាញ់ក្នុងតម្លៃខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍វិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវកម្រិតជីវភាពរស់នៅរបស់មនុស្ស និងការរីករាលដាលនៃការប្រើប្រាស់ហ្គាលីមក្នុងវិស័យព័ត៌មាន និងថាមពល តម្រូវការហ្គាលីមក៏នឹងកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សផងដែរ។ បច្ចេកវិជ្ជាផលិតថយក្រោយនៃហ្គាលីយ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នឹងមានឧបសគ្គដោយជៀសមិនរួចលើការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្មរបស់ប្រទេសចិន។ ការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាថ្មីមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការសម្រេចបាននូវការអភិវឌ្ឍន៍ប្រកបដោយគុណភាពខ្ពស់នៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យានៅក្នុងប្រទេសចិន។