E kiʻi i kaʻike e pili ana i nā mea hana, ka moʻolelo, ka production, a me nā noi
ʻO Germanium he metomona e hoʻohuiʻia ana i nā'ōnaehana hoʻoheheʻeʻia, nā fiber optic, a me nā pūnaewele pū.
Nā Kuleana
- Hōʻike Ake: Ge
- Atomic Helu: 32
- Nā mea e hoʻohuiʻia: Metalloid
- Density: 5.323 g / cm3
- Ka Melting Point: 1720.85 ° F (938.25 ° C)
- Kohua kai eʻe: 5131 ° F (2833 ° C)
- Pākuʻi Mohs: 6.0
Nāʻano
ʻO keʻano maʻamau, ua hoʻonohonohoʻia ka germanium e like me metalloid a me nā kinalima. Hoʻokahi o kahi hui o nā'enemona i loaʻa nā waiwai o nā metale a me nā meaʻole nā metala.
I loko o konaʻano kinona, he kālā ke germanium i ke keʻo, paʻakikī, a me ke koʻikoʻi.
ʻO nāʻano kūikawā o Germaniumʻo ia keʻano o kona māmā e pili ana i ka radiation electromagnetic infrared (ma nā kohu nalu i waena o 1600-1800 nanometers), kona helu kuhikuhi hoʻolālā kiʻekiʻe, a me ka hoʻoili liʻiliʻi liʻiliʻi.
ʻO ka metalloid kekahi mea hoʻohālikelike.
Mōʻaukala
ʻO Demitri Mendeleev, ka makuakāne o ka papaʻaina, ua wānana i ka nohoʻana o ka helu 32 helu, a kapaʻia kona inoaʻo ka watasilicon , i ka makahiki 1869. Heʻumikumamāhiku mau makahiki i hala aku, uaʻike a me ke kaʻawale ka mea hoʻomōmaʻiʻo Clemens A. Winkler (elemental mineral argyrodite) (Ag8GeS6). Ua kapaʻo ia i ka mea ma hope o kona'āina hānau, Kelemānia.
I ka wā o ka makahiki 1920,ʻo ka noiʻiʻana i nā mea uila o germanium ka mea i ulu ai i ke kiʻekiʻe o ka hoʻomaʻemaʻe, me ke kristal-crystal-germanium. Hoʻohanaʻia nā kiniponaʻeleʻeleʻeleʻele e like me nā wikiō e hoʻonui ana i nā mīkini kalalawewe uila i ka wā o ke Kaua Honua II.
ʻO ka palapala kūʻai kūʻai mua no ka germanium i hele mai ma hope o ke kaua, ma muli o keʻano o nā transistors e John Bardeen, Walter Brattain, a me William Shockley ma Bell Labs i Kekemapa o 1947.
I nā makahiki i hala aʻe nei, ua loaʻa i nā transistors o nā germanium i ko lākou ala i nā mea hana kelepona kelepona, nā kamepiuma hōʻailona, nā mea lohe a me nā leka uila.
Ua hoʻomaka nā mea i ka loli ma hope o ka makahiki 1954, i ka manawa i hoʻopukaʻia aiʻo Gordon Teal o Texas Instruments i kahi transistor silikino . Ua loaʻa i ka paepae Germanium transistors ka paʻakikī i nā ana wela, kahi pilikia e hiki ke hoʻoholoʻia me ke kino.
Ma mua o ka makahiki 1954,ʻaʻole i hiki i kahi kanaka ke huakiʻi i ke kānana me ka kiʻekiʻe loa i mea e pani ai i ka hua'ōlelo. Akā, ma hope o ka makahiki 1954, hoʻomaka ke kiciki i ka pani i nā mea i kākauʻia i ka lolouila, a hiki i ka makahiki 1960, uaʻikeʻoleʻia nā transistors germanium.
ʻO nā mea hou e hiki mai ana. ʻO ka holomua o ka germanium i ka hoʻomakaʻana o ka transistors alakaʻi i kaʻimi hou aku i ka noiʻi a me ka hoʻokōʻana i nā'āpana infrared germanium. ʻO ka hopena,ʻo kēia hopena i loaʻa i ka metalloid i hoʻohanaʻia i mea nui o nā leka a me nā puka makani infrared (IR).
ʻO ka huakaʻiʻike mua Voyager i hoʻomakaʻia i nā makahiki 1970 e pili ana i ka mana i huaʻia e nā pūnaewele photovoltaic silicium germanium (SiGe) (PVCs). Palekana nā PVC i kūpaʻiʻia e Germanium no nā hana kūʻalia.
ʻO ka uluʻana a me ka hoʻonuiʻana a iʻole ka fiber optic i nā makahiki 1990 e hiki ai i ka hoʻonuiʻia o ke koiʻia no ka germanium, i hoʻohanaʻia e hoʻokumu i keʻano kelehe o nā kaula fiber optic.
I ka makahiki 2000, ua lilo i mea nui o ka mea hoʻohana i nā meahana o ka PVCs a me nā diodes light-emitting (LEDs) e pili ana i nā substrates germanium.
Ka hana
E like me nā metale liʻiliʻi loa, ua huaʻia ka germanium ma keʻano huahana o ka hoʻohuiʻenehana pae aʻaʻole i hoʻokumuʻia e like me nā mea kumu mua.
ʻO ka Germanium ka mea i loaʻa pinepineʻia mai nā zinc sphalerite, akā uaʻikeʻia nō hoʻi e laweʻia mai mai ka pahuhu ahi (i hanaʻia mai nā mana o ka manahu ahi) a me kekahi mau'aleko keleawe .
Ma waho o ke kumu o nā mea, ua hoʻomaʻemaʻeʻia nā concentrates germanium a pau ma ka hoʻohanaʻana i kahi hana hoʻomalu a me ka hoʻopiʻiʻana i ka hoʻopiʻi tetrachloride germanium (GeCl4). Hoʻoheheʻeʻia a hoʻomaloʻoʻiaʻo Germanium tetrachloride, e hana ana i ka biomide diomide (GeO2). Hoʻokōʻia ka waihā me ka waihā e hoʻohui i ka pahuma.
Hoʻomoʻiʻia ka pauma lāʻau i nā kī i nā mahana ma 1720.85 ° F (938.25 ° C).
Hoʻohui'āina (kahi hana o ka hoʻoheheʻe a me ka hoʻonalili) hoʻonele nāʻaha me ka weheʻana i nā haumiaʻole a, ma hope, lawe i nā kīʻaha germanium kiʻekiʻe. ʻO ka pineʻoihana germanium ka nuiʻoi aku ma mua o 99.999% pure.
Hiki ke hoʻonuiʻia keʻano o ka'āpana keʻanohu-i hoʻohuiʻia, i'ōwiliʻia i mau'āpanaʻeleʻele no ka hoʻohanaʻana i nā semiconductors a me nā lelo'ōnaehana.
Ua hoʻokumuʻia ka papahana germanium e US Geological Survey (USGS) i kahi o 120 metric tononi i ka makahiki 2011 (i loko o ka pae germanium).
Hoʻomaopopoʻia he 30% o ka hoʻouluʻana o ka honua a me ka honua i nā mea e like me nā lekile IR. Hoʻomaopopoʻia he 60% o germanium i hoʻohanaʻia i nā pūnaehana IR.
ʻO keʻano o ka germanium nui loa e hoʻokumu ana i nā lāhui kanaka e alakaʻiʻia ana e Kina, kahi i hoʻokomoʻia aiʻelua hapakolu o nā mea a pau i ka makahiki 2011. He mau mea hana'ē aʻe kekahi o Canada, Rusia, USA, a me Pelekia.
ʻO nā mea nui o ka papa germaniumʻo Teck Resources Ltd. , Yunnan Lincang Xinyuan Germanium Industrial Co., Umicore a me Nanjing Germanium Co.
Nā noi
Wahi a ka USGS, hiki ke hoʻonohonohoʻia nā polokalamu germanium i 5 mau hui (e pili ana i ka pilina ka lōʻihi o ka hōʻemi piha):
- Ke kuhi IR - 30%
- Wahi Hualala - 20%
- Polyethylene terephthalate (PET) - 20%
- Hoʻonalolei a me ka lā - 15%
- ʻO nā Phosphors, ka metallurgy a me ka organic - 5%
Hoʻonuiʻia nā'eleleniani Germanium a ua hoʻokumuʻia i nā lemu a me ka puka makani no IR a iʻole nā'ōnaehana optical imaging. Ma kahi o ka hapalua o nā pūnaehana likeʻole, i hilinaʻi nuiʻia ma luna o ka makemake o ka pūʻali, e hoʻokomo i ka germanium.
ʻO nā pūnaewele kekahi me nā pūnaewele paʻa lima a me nā mea kaua, a me ka ea,'āina, a me nā pūnaewele hoʻokele kaʻa. Ua hoʻolālāʻia ka uluʻana i nā māhele kūʻaiʻoihana e pili ana i nā pūnaeho IR, e like me nā kaʻa kiʻekiʻe, akā,ʻo ka noi noiʻole i ka helu wale no 12% o ka noi.
Hoʻohanaʻiaʻo Germanium tetrachloride e like me ka dopant - aiʻole ka mea hoʻokomo - e hoʻonui i ka helu helu hoʻomanaʻo i loko o ke kapika silica o nā laina fiber-opic. Ma ka hoʻokomoʻana i ka germanium, hiki ke paleʻia ka pohō hōʻailona.
Hoʻohanaʻia nāʻano o ka germanium i nā substrates e hana i nā PVC no nā meaʻelua (satellites) a me ka mana hana honua.
Hoʻohuiʻia nāʻano substrate Germanium i nā papahana multilayer e hoʻohana pū ana i ka gallium, phosphide indium, a me ka gallium arsenide. ʻO ia mau pūnaewele, iʻikeʻia he photovoltaics i kaupalenaʻia (CPVs) no ko lākou hoʻohanaʻana i ka nānāʻana i nā lelo e hoʻonui ai i ka mālamalama o ka lā ma mua o ka hoʻohuliʻiaʻana i ka ikehu, i nā kūlana kiʻekiʻe loa akā uaʻoi aku ka uku no ka hanaʻana ma mua o ke kalaka crystalline a iʻole ka copper-indium-gallium- nā pūpū maʻi (CIGS).
Hoʻomaopopoʻia he 17 mau tononi o ke germanium dioxide e like me ka hoʻohālikelikeʻana i ka hoʻohuiʻiaʻana o nā Pis plastics i kēlā me kēia makahiki. Hoʻohana nuiʻia ka PET i ka meaʻai, mea inu, a me nā pahu wai.
Me kona hemahema ma keʻano he transistor i nā makahiki 1950, ua hoʻohanaʻiaʻo germanium i ka hui pū me ke keneka ma nā mea transistor no kekahi mau kelepona a me nā pono pūnaewele. Hiki i nā transistors ke hoʻololi hou i ka ikaika a hoʻemi i ka mana ma mua o kaʻenehana'enekiuma. Hoʻokahi mea hoʻohana hope no nā'ōpili SiGe i loko o nā'ōnaehana palekana no ka lakohana.
ʻO nā mea hoʻohana'ē aʻe no ka mea i hoʻopaʻaʻia i loko o ka lako kamepiula e komo pū i loko o ka mīkini mele manawa, kahi i kākoʻo i ka mīkini kamepiula ma nā polokalamu'elepona e like me ko lākou mau pono palekana, a me nā pani i hoʻohanaʻia i ka hanaʻana o nā LED.
Nā kumuhana:
USGS. 2010 Mahele Kuhiku Makahiki: Germanium. David E. Guberman.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/
Ka Hui Hana'Āla Momi (MMTA). ʻO Germanium
http://www.mmta.co.uk/metals/Ge/
Kāleka CK722. ʻO Jack Ward.
http://www.ck722museum.com/