በንብረት, ታሪክ, ምርት, እና መተግበሪያዎች ላይ መረጃ ያግኙ
ጀርመንሚኒየም በሃይረክ ቴክኖሎጂ, በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች እና በፀሃይ ሕዋሳት ጥቅም ላይ የዋለ ያልተለመደ የብር አንግል ሴሚኮንዳክሰርስ ብረት ነው.
ባህሪዎች
- አቶሚክ ተምሳሌት ጂ
- አቶሚክ ቁጥር: 32
- ንጥረ ነገር ምድብ: ሜታልሎይድ
- ጥፍ 5.323 g / cm3
- የማብለጫ ነጥብ: 1720.85 ° F (938.25 ° C)
- የሚፈሰው ቦታ: 5131 ዲግሪ ፋራናይት (2833 ° ሴ)
- የሙሴ ጥንካሬ: 6.0
ባህሪያት
በተለምዶ, ጀርማኒየም ሜታልሎይድ ወይም ከፊል ብረት ተብሎ ተመድቧል. በሁለቱም የብረታ ብረት እና የብረት ያልሆኑ ባህርያት የያዙ አባላት መካከል.
በብረትነት መልክ, ጀርማኒየም ብር, ቀለም, እና ብስሌት ነው.
የጄኔየም ልዩ ባህርያት በብርሃን የተሠራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር (ከ 1600-1800 ናኖሜትር በኬሚካሎች ርቀት ላይ), ወደ ከፍተኛ የማጣቀሻ ማውጫ እና ዝቅተኛ የኦፕቲካል ብክለት ወደ ብቅ-ባትነት ያካትታል.
እንዲሁም ሜታልሎይድ በተጨማሪም ከዋና ክምችት ኮንዲሽን ይባላል.
ታሪክ
በዓላማዊው ሰንጠረዥ አባት አባት አቶ ደትሪ ሜንደሌቭ በ 1869 ኢካሲለሊክን (ekasilicon) ብለው ይጠሩበት ነበር. ከ 17 አመት በኋላ ኬሚስት ክሊመንስ ኤ ቪንክለር ይህን ንጥረ ነገር ከአስፈላጊው ማዕድን የአርጎሮዳይት (Ag8GeS6) ለይቶ አገኙ. ይህን አባባል ከትውልድ አገሩ ጀርመን ጎብኝተዋል.
በ 1920 ዎች ውስጥ, የጀርማኒየም ኤሌክትሪክ ንብረቶች ላይ ምርምር ማድረግ ከፍተኛ ንጽህናን, ነጠላ ክሪስታል ሜለኒየም እንዲፈጠር አድርጓል. በአንደኛው ክሪስታሌ ውስጥ ጀርማሲየም በሁለተኛው የዓለም ጦርነት ወቅት በማይክሮዌቭ ራድ ሬዲዮዎች ዳዮድስን እንደ ዳይፕሽን ዳይድሊንግ (ዳዮድ) አድርጎ ማሻሻል ነበር.
እ.ኤ.አ. በታህሳስ 1947 በጆን ቢርድዲ, ዋልተር ብራቴይን እና ዊልያም ሾክሊ በፕሎቭንድስ ፔትሮሊስቶች ውስጥ የጂንየምየም ዋንኛ የንግድ ማመልከቻን ተከትሎ ነበር.
በቀጣዮቹ ዓመታት ግርማኒየም የሚያካትቱ ትራንዚስተሮች ወደ ቴሌፎን የማዛወር መሳሪያ, ወታደራዊ ኮምፒተር, የመስማት ችሎታ መሳሪያዎች እና ተንቀሳቃሽ ሬዲዮዎች አቋርጠዋል.
ሆኖም ግን ከ 1954 በኋላ ነገሮች እንደ ተለወጡ መለወጥ ጀመሩ. ሆኖም ግን ቫንዶ ቴልስስ ጎርዶን ቴልሻል የሲሊኮን ትራንስተርን ፈጠረ. የጀርመን ፒንደርጋርተሮች በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ የመዝለቅ ዝንባሌ ነበራቸው, ይህም ከሲሊኮን ጋር ሊፈታ ይችላል.
እስከ Teal ድረስ ማንም ሰው ጀርሚኒየምን ለመተካት ከፍተኛ ንጽሕናን ያለው የሲሊኮን ባለቤት አልነበረም, ግን ከ 1954 በኋላ ሲሊኒየም በኤሌክትሮኒካዊ ትራንዚስተሮች መተካት ጀመረ, እና በ 1960 ዎቹ አጋማሽ, የጀርሚኒየም ፖሊዳይተሮች ሙሉ በሙሉ አይገኙም ነበር.
አዲስ መተግበሪያዎች መጥተው ነበር. በጥንታዊ ተርሚኖች በኩል የጀርመኒየም ስኬት የበለጠ ምርምር እና የጀርማሲየም የኢንፍራሬድ ንብረቶች መፈጠር እንዲፈጠር አድርጓል. በመጨረሻም ይህ ሜታሎይድ የኢንፋር (IR) ሌንሶች እና መስኮቶች ቁልፍ አካል ሆኖ ጥቅም ላይ እንዲውል ያገለግላል.
በ 1970 ዎቹ የተጀመረው የመጀመሪያው የቪጋር ስፔስ ሰርቪስ ሰርቪስ በሲሊከን-germanium (SiGe) የፎቶቮልቲክ ሕዋሳት (ፒ.ሲ.ሲ) በሚመረተው ኃይል ይተማመናል. ጀርመናዊ ፔትስ (PVC) አሁንም ለሳተላይት ስራዎች ወሳኝ ነው.
በ 1990 ዎቹ ውስጥ የተጀመረው የልማት እና የመስፋፋት ወይም ፋይበር ኦፕቲክ ኔትወርክ (ኔትወርክ) ኔትወርክ በመፍጠር የጌርማኒየም ምርት ፍላጎት እንዲጨምር አድርጓል.
እ.ኤ.አ. በ 2000, በጀርማሲየም ጥግ ላይ የተመሰረቱ ከፍተኛ ፍጆታ ያላቸው PVC ዎች እና ብርሃን-አያንዣኪ ሞገዶች (ኤልኢዎች) በከፍተኛ ደረጃ የሸቀጣ ሸቀጦችን ተጠቃሚ ሆነዋል.
ምርት
እንደ አብዛኛው ጥቃቅን ብረቶች ሁሉ ጀርማኒየም ከውስጣዊ ብረታ ማጣሪያ ተለይቶ የሚወጣ ሲሆን እንደ ዋና ቁሳቁስ አልተመረመረም.
ጀርሜንየም በአብዛኛው የሚመነጨው ከፕላላቴይዝ የዚንክ አፈር ነው, ነገር ግን ከሂሊው አመድ (ከድንጋይ ኃይል ማመንጫዎች የተገኘ) እና ከሌሎች መዳብ ዕጢዎች የተገኘ ነው.
የፕሮጀክቱ ምንጭ ምንም ይሁን ምን, ሁሉም የጀርመኒየም ንጥረ ነገሮች መጀመሪያ የጨመረው ክሎኒየም ቴቴራክሎራይድ (GeCl4) በሚያመነጫው የክሎሪን እና ጥራጣነት ሂደት ነው. የጀርመንዬቲክ ቴትራክሎሬድ በውሃ የተዘገዘ እና የደረቀ ሲሆን, germanium dioxide (GeO2) ያመነጫል. ከዚያም ኦክሳይድ በሃይድሮጅን ይቀነሳል.
የጀርመንሚል ዱቄል በ 1720.85 ዲግሪ ፋራናይት (938.25 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) ላይ የሙቀት መጠን ውስጥ ይጣላል.
የዞን ማጠር (የመቅለጥ እና የማቀዝቀዝ ሂደት) ህዋሳትን ለይቶ ያስወግዳል እና ቆሻሻን ያስወግዳል እና በመጨረሻም ከፍተኛ ንፅህናን ያመነጫሉ. ግርማኒየም ብረት አብዛኛው ጊዜ ከ 99,999% ንጹህ ነው.
ከሰሜን ሶላት ኮንሴይነሮች እና በምር መነፅሮች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ቀለል ያሉ ቁርጥራጮች (germanium) ወደ ክሪስታሎች ሊተከሉ ይችላሉ.
በዩናይትድ ስቴትስ የጂኦሎጂካል ሰርቬይ (ዩ ኤስ ሲ ኤስ) በ 2011 በአጠቃላይ 120 ሜትሪክ ቶን (germanium) የያዘ ነው.
ከዓለም የዓለም ዓመታዊ የጀርመኒየም ምርት ውስጥ 30% የሚሆነው ከቅጣጭ ቁሳቁሶች ውስጥ እንደ ጡረታ አረንጓዴ ሌንሶች (recycled IR lenses) ነው. በ IR ስርዓተ-ፆታ ጥቅም ላይ የሚውለው ጀርሚኒየም 60% እንደሚገመተው ተመልክቷል.
በአብዛኛው ጀርሚኒየም አምራች አገሮች የሚመሩት በቻይና ሲሆን በ 2011 ደግሞ ሁለት ሶስተኛውን የጀርማኒየም መጠን ይመረታሉ. ሌሎች ዋነኛ አምራቾች ደግሞ ካናዳ, ሩሲያ, አሜሪካ እና ቤልጂየም ናቸው.
ዋና የጀርመኒየም አምራቾች የቲክን ሪሶርስስ ኢንዱስትሪ ኃ.የተ.የተ.የግ.ማ. , የዩኒን ላንግገን የሲንያውያን የጀርመን ኢንዱስትሪዎች ኩባንያ, ኡሚሪክ እና ናንጂንግ ጀርመን ሹም ናቸው
መተግበሪያዎች
በአሜሪካ ግዛቶች መሠረት የጀርሜንየም ትግበራዎች ወደ 5 ቡድኖች (በጠቅላላው ፍጆታ ፍጆታ) ይከፋፈላል.
- IR optics - 30%
- የፋይበር ኦፕቲክስ - 20%
- ፖሊኢኢይሊየም ትሬልፋልታል (PET) - 20%
- ኤሌክትሮኒክስ እና ፀሐይ - 15%
- ፎስፈርስ, ብረት እና ኦርጋኒክ - 5%
የጀርመን ክሪስታል ክሪስታሎች የሚመረቱ እና ለ IR ወይም ለትክሰት ምስል የመነጽር ስርዓቶች ወደ ሌንሶች እና መስኮቶች ይገነባሉ. በወታደራዊ ፍላጎት ላይ በጣም ጥገኛ የሆኑት እነዚህ ስርአቶች ከግማሽ በላይ የሚሆኑት, germanium ን ይጨምራሉ.
ስርዓቶች ትናንሽ እጅ በእጅ እና በጦር መሳሪያ የተገጠሙ መሳሪያዎችን, እንዲሁም አየርን, መሬት እና የባሕር ላይ የተመሰሉ የተሽከርካሪ ስርዓት ስርዓቶችን ያካትታሉ. ከፍተኛ መጠን ላላቸው መኪኖች እንደ ጀርማሲየም የተመሰረቱ የኤር IR ስርዓቶች የንግድ ገበያን ለማሳደግ ጥረቶች ተደርገዋል ነገር ግን አቅም የሌላቸው መተግበሪያዎች አሁንም ድረስ ወደ 12% ብቻ ተጠያቂ ናቸው.
የጀርመንዬት ቴትራክሎሬድ በዲፕስ-ኦፕቲክ መስመሮች ውስጥ የሲሊካን መስታወት ማዕከላዊ ቀዘቃጭ እሴትን ለመጨመር እንደ ዲፓት ወይም እንደአስፈላጊነቱ ይጠቀማል. Germanium ን በማካተት የምልክት መቀነስ መከላከል ይቻላል.
የጀርማኒየም ዓይነቶች ለትክክለኛ ቦታ (ሳቴላይቶች) እና ቴሬተሪያል ኃይል ማመንጫዎች (PVCs) ለማምረት በሳጥኑ ውስጥም ይሰራሉ.
የጀርመን ምግቦች በባለ ብዙ መደብ ስርዓቶች ውስጥ አንድ ዓይነት ሽፋን ይፈጥራሉ, እነሱም በተጨማሪ ጋሊየም, ኢንዲየም ፎስፋይ እና ጋሊየም አርሰሰይድ. የፀሐይ ብርሃን ወደ ኃይል ከመቀየሩ በፊት የላሊን ብርሃን መብራትን በማጎልበት ከፍተኛ መጠን ያለው ሌንሶች በመጠቀም ከፍተኛ መጠን ያለው ቅልጥፍና (ቅዝቃዜ) ደረጃ ያላቸው ናቸው, ነገር ግን ክሪስታልሰን ሲሊንከን ወይም ብረት ኢንዲየም-ጋሊልየም- (CIGS) ሴሎች.
በየዓመቱ የ PET ፕላስቲኮች በማምረት በ 17 ሜትሪክ ቶን የጄርማሲየም ዳይኦክሳይድ ጥቅም ላይ ይውላል. PET ፕላስቲክ ቀዳሚው በምግብ, በመጠጥ, እና በንጥል መያዣዎች ውስጥ ነው.
እ.ኤ.አ. በ 1950 ዎች ውስጥ እንደ ትራንስተር (ግራስትተር) ቢሳካም, ጀርማኒየም አሁን በተወሰኑ ሞባይል ስልኮች እና ገመድ አልባ መሳሪያዎች አማካኝነት በሲሊኮን ውስጥ በተዘዋዋሪ አካላት (ሲሊንሲን) ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል. የ SiGe ትራንዚስተሮች የላቀ ፍጥነት መጨመር እና ከሲሊኮን-ተኮር ቴክኖሎጂ ያነሰ ኃይልን ይጠቀማሉ. ለ SiGe ቺፕስ የሚጠቀሙበት አንድ የመጨረሻ ፍጆታ በሞተር ተሽከርካሪ ደህንነት ስርዓት ውስጥ ነው.
ሌሎች የኤሌክትሮኒክስ መሣሪያዎች ለጂርማኒየም በአይነታቸው የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ውስጥ የሚካተቱ ሲሆን እነዚህም በኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች አማካኝነት በኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ውስጥ በኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ላይ የብርሃን ማህደረ ትውስታን በመተካት እና በኤስኤች (LEDs) ምርት ላይ ጥቅም ላይ በሚውሉ ንጣፎች ውስጥ ይካተታሉ.
ምንጮች:
USGS. የ 2010 Minerals Yearbook: Germanium. David E. Guberman.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/
የአነስተኛ ብረት የንግድ ማህበር (MMTA). ጀርመንኛ
http://www.mmta.co.uk/metals/Ge/
CK722 ሙዚየም. ጃክ ዋርድ.
http://www.ck722museum.com/