鍺是一種銀白色金屬,主要用于半導(dǎo)體工業(yè),制造晶體管、二極管和電子高能原料,制造金屬增加合金硬度,還用于醫(yī)藥工業(yè)。氧化鍺鍺及其化合物屬低毒、鍺吸收排泄迅速,經(jīng)肝腎從尿中排出,肝臟和腎臟僅有微量鍺。七臺(tái)河氧化鍺動(dòng)物實(shí)驗(yàn)給二氧化鍺10ug/g飼料14周,未產(chǎn)生明顯毒性作用,相反可刺激動(dòng)物生長(zhǎng),當(dāng)給以1000ug/g的飼料則抑制動(dòng)物生長(zhǎng),4周后有50%動(dòng)物死亡,尸檢發(fā)現(xiàn)肺氣腫、肝腫大、腎小管變性和壞死。經(jīng)過(guò)調(diào)查半導(dǎo)體工廠和鍺廠,目前尚未鍺及化合物引起職業(yè)中毒。
三氧化二鉍純品有α型和β型。α型為黃色單斜晶系結(jié)晶,相對(duì)密度8.9,熔點(diǎn)825 ℃,溶于酸,不溶于水和堿。氧化鍺β型為亮黃色至橙色,正方晶系,相對(duì)密度8.55,熔點(diǎn)860 ℃,溶于酸,不溶于水。容易被氫氣、烴類等還原為金屬鉍。氧化鉍用于制備鉍鹽;用作電子陶瓷粉體材料、電解質(zhì)材料、光電材料、高溫超導(dǎo)材料、催化劑。求購(gòu)氧化鍺氧化鉍作為電子陶瓷粉體材料中的重要添加劑,純度一般要求在99.15%以上,主要應(yīng)用對(duì)象有氧化鋅壓敏電阻、陶瓷電容、鐵氧體磁性材料三類;以及釉藥橡膠配合劑、醫(yī)藥、紅色玻璃配合劑等方面。
二氧化鍺為四方晶系、六方晶系或無(wú)定形體。氧化鍺六方結(jié)晶與β-石英同構(gòu),鍺為四配位,四方結(jié)晶具有超石英型結(jié)構(gòu),類似于金紅石,其中鍺為六配位。高壓下,無(wú)定形二氧化鍺轉(zhuǎn)變?yōu)榱湮唤Y(jié)構(gòu);隨著壓力降低,二氧化鍺也逐漸變?yōu)樗呐湮坏慕Y(jié)構(gòu)。類金紅石型結(jié)構(gòu)的二氧化鍺在高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N正交晶系氯化鈣型結(jié)構(gòu)。求購(gòu)氧化鍺二氧化鍺不溶于水和鹽酸,溶于堿液生成鍺酸鹽。 類金紅石型結(jié)構(gòu)的二氧化鍺比六方二氧化鍺更易溶于水,它與水作用時(shí)可產(chǎn)生鍺酸。二氧化鍺與鍺粉在1000°C共熱時(shí),可得到一氧化鍺。
金屬鉍粉主要用于制造易熔合金,熔點(diǎn)范圍是47~262℃,最常用的是鉍同鉛、錫、銻、銦等金屬組成的合金,用于消防裝置、自動(dòng)噴水器、鍋爐的安全塞,一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí),一些水管的活塞會(huì)“自動(dòng)”熔化,噴出水來(lái)。氧化鍺在消防和電氣工業(yè)上,用作自動(dòng)滅火系統(tǒng)和電器保險(xiǎn)絲、焊錫。鉍合金具有凝固時(shí)不收縮的特性,用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。氧化鍺粉末碳酸氧鉍和硝酸氧鉍用于治療皮膚損傷和腸胃病。用于制低熔合金,在消防和電氣安全裝置上有特殊的重要性,在分析化學(xué)中用于檢測(cè)Mn。鉍可制低熔點(diǎn)合金,用于自動(dòng)關(guān)閉器或活字合金中。
鎵是一種低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)的稀散金屬,有“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù)。氧化鍺鎵的化合物是優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體材料,被廣泛應(yīng)用到光電子工業(yè)和微波通信工業(yè),用于制造微波通訊與微波集成、紅外光學(xué)與紅外探測(cè)器件、集成電路、發(fā)光二極管等。氧化鍺粉末例如我們?cè)陔娔X上看到的紅光和綠光就是由磷化鎵二極管發(fā)出的。目前,半導(dǎo)體行業(yè)金屬鎵消費(fèi)量約占總消費(fèi)量的80%—85%。
鎵也被應(yīng)用到太陽(yáng)能電池的制造中,如砷化鎵三五族太陽(yáng)能電池,該電池具有良好的耐熱、耐輻射等特性,其光電轉(zhuǎn)換率非常高。氧化鍺最初因?yàn)樯a(chǎn)、使用成本都非常高,常常被應(yīng)用在航天和軍工領(lǐng)域。但近幾年隨著科技的發(fā)展,金屬鎵太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)和使用成本都在降低,搭配上聚光光學(xué)組件從而使其應(yīng)用領(lǐng)域開始擴(kuò)大,并且正在以較快的速度普及。CIGS薄膜太陽(yáng)能電池是第三代太陽(yáng)能電池,具有生產(chǎn)、安裝、使用成本低,光電轉(zhuǎn)換率高的優(yōu)勢(shì),因而在眾多太陽(yáng)能電池產(chǎn)品中成為發(fā)展最快的一族。求購(gòu)氧化鍺雖然世界上已投產(chǎn)或在建的CIGS工廠已超過(guò)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(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,該行業(yè)對(duì)金屬鎵的需求會(huì)有明顯增長(zhǎng)。
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