镓

声母:j

字头:镓，（，鎵，）

四笔号码:3748

注音:jiā

摘要:jia

笔画:15画

部首画:05

部首:钅部

释义:金属元素，符号Ga，银白色，质软，熔点低而沸点高，可用作微波材料及制造合金。

部首查询:05钅部

镓gallium
　　一种化学元素 。化学符号 Ga ，原子序数 31 ，原子量69.723，属周期系 族 。1871 年 ，俄国D.I.门捷列夫根据元素周期律，曾预言自然界存在一种与铝的性质相近的未知元素，取名类铝。1875年，法国P.-.L.de 布瓦博德朗在闪锌矿中离析出这种元素，证实了门捷列夫的预言，为了纪念他的祖国 ，将 这 种 元素命名为 gallium ，该字来源于Gallic，含义是法国。镓在地壳中的含量为 5×10-4～1.5×10-3 ，但在自然界中极为分散 ，独立的矿物只有硫镓铜矿（CuGaS2 )。由于镓和铝、锌、锗的离子半径相近，化学性质相似，所以在自然界，镓常和这三种元素的矿物共生，铝土矿中含镓 0.01％ ～ 0.02％ ；闪锌矿中含镓 0.01％～0.02％；锗石中含镓0.01％～0.8％。
　　　镓是银白色液体或蓝灰色固体 ，熔点 29.78 ℃，沸点2403 ℃ ，固体 密度 5.907 克／ 厘米3 。液态 镓可 过冷到－120℃ ，液态范围相当宽 ，可利用此性质制高温温度计。镓的化学性质不活泼，镓在空气中形成氧化物表面膜，使它相当稳定，常温下不和氧、水发生反应，与稀酸作用缓慢 ，但可溶于热的硝酸、浓氢氟酸和热、浓的高氯酸以及王水 ，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是两性的。镓的氧化态为＋1和＋3，与卤素作用时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发生反应，生成的化合物都具有半导体性质。
　　由于氧化铝是产量很大的工业原料，因此用拜耳法生产氧化铝过程中的循环母液便成为生产镓的主要原料。该母液中镓可富集到0.1 克／升 ，先加入石灰乳，分离出铝酸钙 ，再通入二氧化碳，得富镓的沉淀，把它溶解在氢氧化钠溶液中，经电解可得纯度为 99.99％ 金属镓。进一步经过化学处理、电解精炼和拉晶提纯，可得纯度为99.9999％ 的高纯镓，用于制备化合物半导体，以制造整流器、晶体管、光电器件、注射激光器和微波二极管。在半导体生产中，镓还作为硅和锗的掺杂物。镓可用于制造高温温度计和真空装置中的密封液。

镓是一种化学元素，它的化学符号是Ga，它的原子序数是31，是一种弱性金属。

镓非常柔软。它的熔点大约在摄氏30度左右，故把它放在手中即会熔化。砷化镓用在半导体之中，最常用作发光二极管(LED)。

  砷化镓用途：

砷化镓以它优异的电子传输速度和光电效应在近年的信息革命中扮演着几十年前电子革命中硅材料的角色。它以手机，宽带上网，无线上网，光纤通信和卫星通信等新行术语已同我们生活密切相关。
??砷化镓材料的制作和应用是由纯砷和镓合成并生长为砷化镓单晶材料，经过切，磨，抛和清洗制成单晶片，再经过各种电路制备工艺制成芯片或发光管和激光管，最后到各种器件。产业结构可划分为； 
 基片制作，芯片或发光管和激光管制作和器件制作。
??砷化镓基片制作包括单晶生长和晶片加工。砷化镓单晶生长目前通行的有三种方法，LEC法，VGF/VB法和HB法，晶片加工是2英寸至6英寸超净级单双面抛光片。
 
 

镓
gallium
　　元素符号Ga，银白色金属,在元素周期表中属ⅢA族，原子序数31，原子量69.714，正斜方晶体，常见化合价为+3。镓是在人体温度(37℃)下能熔化成液体的三种金属之一（另外两种为铯和汞）。
　　1871年俄国人门捷列夫 (Д.И.Μенделеев)曾根据元素周期律预言自然界存在一种和铝性质相近的元素，称之为“类铝”。1875年,法国人布瓦博德朗(P.┵.L.deBoisbaudran)在闪锌矿中找到了“类铝”这个元素，为了纪念发现者的故乡Gallia，命名为gallium。
　　镓的地壳丰度高于锑、银、铋、钨、钼。自然界中镓的矿物有硫镓铜矿(CuGaS2)。镓和铝、锌、锗的离子半径相近，化学性质相似，所以镓常和这三种元素的矿物共生。铝土矿中含镓 0.01～0.002％，闪锌矿中含镓0.01～0.02％，而锗石中含镓0.1～0.8％。此外，含锗的煤中也含镓。70年代氧化铝生产过程中的循环母液是生产镓的主要原料。
　　性质和用途 镓在常温空气中稳定，因为表面覆有一层薄的氧化膜，即使在红热时也不再被空气氧化。镓的熔点低，沸点高，是液态范围最大的金属。


 

　　镓主要用于制备Ⅲ-V族化合物半导体材料。在微波器件领域内，砷化镓是最有前途的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的红色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。砷化镓、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通信，还能用作太阳能电池的材料以及制作大规模高速集成电路。钆镓石榴石（GGG）用作磁泡存储器,是镓的一种新用途，这使镓的生产出现新的高峰。钒镓化合物(V3Ga)可用作超导材料。镓有很高的光反射能力，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制备易熔合金。镓化合物可用作分析化学、医药和有机合成的催化剂。
　　20世纪50年代末期,世界每年镓的消耗量还不足100公斤，1979年即达14～16吨。镓的主要生产国有瑞士、美国、联邦德国、加拿大和中国等。1979年美国镓的价格为750美元／公斤。
　　镓的冶金 从铝土矿冶炼过程中回收镓 在氧化铝生产过程中，镓富集在循环液中。烧结法循环液中镓的含量较低，可在溶液中加入石灰乳，使铝成为难溶的铝酸钙沉淀，滤去沉淀后，再通入二氧化碳，便得富镓化合物的沉淀。用氢氧化钠溶液溶解沉淀，然后进行电解，即可制得纯度为 99.99％的金属镓。用拜耳法处理含氧化铝较高的铝土矿时，在铝酸钠溶液水解后的循环母液中含镓量为原矿的20倍。从返回液中制取富镓化合物的沉淀可采用碳酸化的方法。铝和镓沉淀的pH不同，在第一次碳酸化时，将反应进行到析出约90％的铝为止，此时大部分镓留在溶液中。第二次碳酸化后，镓和氢氧化铝共沉淀,Ga2O3在沉淀中的含量为1～2％。再用氢氧化钠溶解，经水溶液电解制取金属镓（见铝）。
　　从湿法炼锌过程中回收镓 焙烧含镓较高的硫化锌精矿，镓进入焙砂。 用酸浸出锌时， 大部分镓进入渣中,可用烟化炉或回转窑处理浸出渣,所得氧化锌烟尘经H2SO4浸出(见浸取),锌粉置换沉淀,镓进入置换渣（锗也同时进入渣中）。用酸浸出后，可用烷基磷酸和氧肟酸(Image:288-01.gif,其中R为C5～C9)作为溶剂萃取剂,如果酸度选择适当,可同时萃取镓和锗。用稀硫酸反萃,镓进入水相（锗留在有机相中），经过水解、碱化造液后电解，得含量为99.99％的镓（见锌）。
　　超纯镓的制备 作为制备化合物半导体的超纯金属，镓的纯度要求达到99.9999～99.99999％。 中国采用化学处理、电解精炼和拉晶提纯等方法，可以制得纯度为99.9999％以上的超纯镓。在纯度为99.99％的粗镓中，杂质集中于表层氧化膜,用3N的高纯盐酸在60～70℃下酸洗处理，除去电极电势较负的杂质如锌、铝、铁、钙、镁等，可得纯度为99.995％的镓，供进一步提纯。
　　在进行碱性电解提纯时，首先采用高电流密度进行预电解，使电解液中的杂质在阴极先析出，然后再用净化的电解液进行电解。电解槽用有机玻璃制成，阳极和阴极均用铂丝，外有套管，中有隔板，阳极和阴极的电流密度为200安／米2,槽电压为2～3伏,温度为40～50℃。精炼得到的镓纯度能达到99.999％以上。
　　进一步提纯使用拉晶提纯法，籽晶杆用水冷却，用红外加热器加热熔体，严格控制温度，并在熔体表面覆盖一层5～10％的超纯盐酸,采用低速拉晶可以达到较好的提纯效果。拉晶提纯对除去微量的铜、锌、银、镍、锡等杂质有明显的效果,镓的纯度能提高到99.9999％以 上