Was ist Germaniummetall?
Germanium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ge, der Ordnungszahl 32, dem Atomgewicht 72,64 und befindet sich im Periodensystem der chemischen Elemente in der 4. Periode und Gruppe IVA. Germanium ist ein grau-weißes Halbmetall, glänzend, hart und gehört zur Familie der Kohlenstoffe. Seine chemischen Eigenschaften ähneln denen von Zinn und Silizium aus der gleichen Familie. Es ist unlöslich in Wasser, Salzsäure und verdünnten Natronlauge, aber löslich in Königswasser, konzentrierter Salpetersäure oder Schwefelsäure. Es ist amphoter, also löslich in geschmolzenem Alkali, Peroxid, Alkalimetallnitraten oder Karbonaten und relativ stabil an der Luft.
Die atomare Struktur von Germanium umfasst 32 Protonen und Elektronen sowie eine entsprechende Anzahl von Neutronen. In chemischen Reaktionen liegen Germaniumatome normalerweise in einem vierwertigen Zustand vor, das heißt, sie teilen sich vier Elektronen oder verlieren sie, um Ge4+-Ionen zu bilden.
Ist Germanium eher ein Metall oder ein Nichtmetall?
Die physikalischen Eigenschaften von Germanium sind wie folgt:
- Es ist ein silbergraues, metallisches und festes Material.
- Es muss auf 937,4 °C zum Schmelzen und 2830 °C zum Kochen erhitzt werden.
- Es ist 5,35-mal schwerer als Wasser und wiegt 5,35 Gramm pro Kubikzentimeter.
- Es ist weicher als gewöhnliche Metalle, aber nicht leicht zu zerkratzen.
- Es ist ein sprödes Material, das leicht durch Alkalimetalle und Erdalkalimetalle korrodiert wird.
- Seine Kristallstruktur ist die gleiche wie bei Diamant und besteht aus tetraedrischen Einheiten, die miteinander gestapelt sind.
- Sein spezifischer Widerstand bei 20 °C beträgt 1 Ohmηm, was bedeutet, dass in einem Germaniummaterial von 1 Meter Länge und 1 Quadratmeter Querschnittsfläche der Strom einen Widerstand von 1 Ohm überwinden muss, um durchzudringen.
- Seine Wärmeleitfähigkeit bei 20°C beträgt 60,2 Wattμm⁻¹· Kelvin⁻¹, d. h. in einem Germaniummaterial mit einer Länge von 1 Meter und einer Querschnittsfläche von 1 Quadratmeter, wenn die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Enden 1 Kelvin (entspricht 1 Grad Celsius) beträgt, dann werden pro Sekunde 60,2 Watt Wärme vom Hochtemperaturende auf das Niedertemperaturende übertragen.
Die chemischen Eigenschaften von Germanium sind wie folgt:
- Es kann sich mit Sauerstoff verbinden, um Oxide unterschiedlicher Anteile zu bilden, wie z. B. GeO, GeO₂, Ge₂O₃, Ge₃O₄ usw., von denen das häufigste Germaniumdioxid GeO₂ ist.
- Es hat einen unterschiedlichen Grad der Anziehungskraft auf Elektronen und kann Elektronen mit anderen Elementen teilen oder übertragen, um verschiedene Arten von Verbindungen zu bilden. Es kann einfache Verbindungen mit Elementen wie Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom und Jod (wie GeH₄, GeF₄, GeCl₄, GeBr₄, GeI₄ usw.) eingehen und kann auch binäre Verbindungen mit Elementen wie Schwefel, Selen und Tellur (wie GeS₂, GeSe₂, GeTe₂ usw.) und kann auch Mehrkomponentenverbindungen mit anderen metallischen oder nichtmetallischen Elementen (wie GaAs, InP, SiC, etc.).
- Seine Anziehungskraft auf Elektronen wird durch eine Zahl ausgedrückt, die als Elektronegativität bezeichnet wird. Gemessen mit der Pauling-Skala beträgt die Elektronegativität von Germanium 2,01, was größer als Silizium (1,90) und kleiner als Kohlenstoff (2,55) ist.
- Es werden 762 Kilojoule/mol (kJ/mol) Energie benötigt, um ein Elektron zu verlieren, das als erste Ionisationsenergie bezeichnet wird. Es werden 1537,5 kJ/mol Energie benötigt, um das zweite Elektron zu verlieren, das als zweite Ionisationsenergie bezeichnet wird. Es werden 3302,1 kJ/mol Energie benötigt, um das dritte Elektron, die dritte Ionisationsenergie, zu verlieren. Und so weiter.
- Es reagiert bei Raumtemperatur nicht chemisch mit Luft oder Wasserdampf, aber wenn es auf 600-700 °C erhitzt wird, verbindet es sich schnell mit dem Sauerstoff in der Luft zu Germaniumdioxid.
- Es kann mit vielen Metallen Legierungen bilden, das heißt, es kann mit Metallatomen gemischt werden, um neue Metallmaterialien zu bilden. Es kann auch metallorganische Verbindungen mit vielen nichtmetallischen Elementen bilden, das heißt, es kann mit kohlenstoffhaltigen Molekülen kombiniert werden, um neue organische Materialien zu bilden.
Halbmetallische Eigenschaften von Germanium
Aufgrund dieser besonderen Eigenschaften von Germanium wird es oft als halbmetallisches Element eingestuft. Halbmetallische Elemente befinden sich in der Übergangszone zwischen Metallen und Nichtmetallen und haben die gleichen Eigenschaften wie Metalle und Nichtmetalle. Germanium ist ein solches Element. Es hat einige Eigenschaften von Metallen, wie z. B. metallischen Glanz und Leitfähigkeit, und weist auch einige Eigenschaften von Nichtmetallen auf, wie z. B. geringe Leitfähigkeit und leichte Bildung von Verbindungen.
Wie kaufe ich Germaniummetall?
Beim Kauf von Germaniummetall müssen Sie auf folgende Punkte achten:
Qualität: Die Qualität des Germaniummetalls hat einen wichtigen Einfluss auf seine Leistungsfähigkeit und Anwendungswirkung. Beim Kauf müssen Sie auf Schlüsselindikatoren wie den Reinheits- und Verunreinigungsgehalt achten, um sicherzustellen, dass Sie Produkte kaufen, die Ihren Bedürfnissen entsprechen.
Preis: Der Preis für Germaniummetall variiert in Abhängigkeit von Faktoren wie Reinheit, Spezifikationen, Marktangebot und -nachfrage usw. Konzentrieren Sie sich beim Kauf nicht nur auf den Preis, sondern berücksichtigen Sie die Qualität des Produkts und Ihre eigenen Bedürfnisse. Gleichzeitig sollten Sie auch darauf achten, dass einige skrupellose Händler mit niedrigen Preisen keine Kunden für Betrug gewinnen.
Legalität: Germanium ist ein reguliertes Element, und sein Kauf und seine Verwendung müssen den einschlägigen Gesetzen und Vorschriften entsprechen. Achten Sie beim Kauf darauf, einen legalen und konformen Kanal zu wählen und die entsprechenden Kaufbelege und Zertifizierungsdokumente aufzubewahren, damit Sie eine Rechtsgrundlage für die zukünftige Verwendung oder den Transport schaffen können.
Transport: Germaniummetall gehört zur Kategorie der gefährlichen Güter, und sein Transport muss bestimmten Vorschriften und Anforderungen entsprechen. Achten Sie beim Kauf darauf, einen Lieferanten zu wählen, der legale Transportdienstleistungen erbringen kann.
VIMATERIAL ist ein professioneller Anbieter von hochreinem Germaniummetall. Die Reinheit unserer Produkte kann 7N5 erreichen. Wenn Sie diesbezüglich Bedarf haben, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.
Was ist die Anwendung von Germaniummetall?
Optik
Germaniummetall hat einen hohen Brechungsindex und eine geringe Dispersion, was bedeutet, dass es das Licht sehr stark beugen kann, ohne dass sich verschiedene Lichtfarben zerstreuen. Damit eignet es sich für die Herstellung optischer Komponenten wie Infrarotlinsen, Prismen, Fenster usw., die zur Beobachtung oder Detektion von Infrarotlicht verwendet werden können.
Elektronikindustrie
Germaniummetall ist ein wichtiges Halbleitermaterial, das zur Herstellung elektronischer Geräte wie Transistoren, Dioden, Solarzellen, Photodetektoren usw. verwendet werden kann. Der Transistor ist ein Schalter, der den Strom steuern kann, der die Grundkomponente elektronischer Computer ist. Die Diode ist ein Gerät, das den Strom nur in eine Richtung fließen lässt, die zur Gleichrichtung, Erkennung, Modulation usw. verwendet werden kann. Eine Solarzelle ist ein Gerät, das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln kann, die zur Stromerzeugung oder zum Aufladen verwendet werden kann. Der Photodetektor ist ein Gerät, das optische Signale in elektrische Signale umwandeln kann, die zum Empfangen oder Senden optischer Signale verwendet werden können.
Weitere Anwendungen
Germaniummetall kann auch als Katalysator für Polymerisationsreaktionen verwendet werden, das heißt, es kann den Prozess der Kombination einiger kleiner Moleküle zu großen Molekülen fördern, wodurch Polymermaterialien wie Kunststoffe, Gummi usw. hergestellt werden. Germaniummetall kann auch mit anderen Metallen legiert werden, um deren mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, wie z. B. Germaniumstahl, Germaniumaluminium usw. Germanium kann auch als bioaktives Mittel verwendet werden, das heißt, es kann einige positive Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben, wie z. B. die Stärkung der menschlichen Immunität, Anti-Aging, Anti-Krebs usw.
Gallium und Germanium sind zwei wichtige Halbleitermaterialien, die bei der Chipherstellung unterschiedliche Rollen spielen.
Germanium ist das erste Element, das zur Herstellung von Halbleitertransistoren und -chips verwendet wird. Es hat eine höhere Trägermobilität als Silizium, d.h. es kann schnellere Schaltgeschwindigkeiten bei niedrigeren Spannungen erreichen. Germanium kann auch Legierungen mit Silizium bilden, um die Leistung von Silizium zu verbessern. Germanium kann auch Verbindungen mit anderen Elementen (wie Arsen, Phosphor, Antimon usw.) eingehen, um Hochgeschwindigkeits-, Hochfrequenz- und Hochleistungsgeräte herzustellen.
Gallium ist auch ein häufig verwendetes Halbleitermaterial. Es kann Verbindungen mit anderen Elementen (wie Arsen, Stickstoff, Indium, Aluminium usw.) eingehen, um Leuchtdioden (LEDs), Laserdioden (LDs), Solarzellen, Mikrowellenkommunikationsgeräte usw. herzustellen. Galliumverbindungen weisen eine hohe Elektronenbeweglichkeit und Strahlungseffizienz auf und eignen sich für den Einsatz in der Optoelektronik und im Mikrowellenbereich.
Daher spielen Gallium und Germanium eine wichtige Rolle in der Halbleiterproduktion. Sie können diversifizierte und leistungsstarke Halbleiterprodukte anbieten, um die Anforderungen verschiedener Bereiche zu erfüllen.
