这种金属还特别有意思，如同巧克力一样，放在手里就会慢慢融化，被人们称之为“巧克力元素”。

当然，除了神奇、有意思之外，它的作用还很重要，用途也较广泛。由于它熔点低、沸点高，被誉为“电子工业的脊梁”。它就是金属“镓”。

图片来源：网络

镓是先有理论预言，后来才在自然界中被发现验证的金属元素。

法国化学家布瓦博德朗在用光谱分析法分析元素时，发现铝和铟等硼族元素的谱线呈现相同的排列方式，且变化具有明显的规律性，进而推测铝和铟两种元素之间可能存在一种全新的元素。1865年，布瓦博德朗开始利用光谱分析法潜心研究寻找这种未知元素。1868年，他收集到法国一矿区的锌矿石，并把锌矿石溶于过量的盐酸中，然后加入一些锌金属，结果在锌金属的表面发现了沉积物。他把这种沉积物放在氢氧焰上灼烧，找到了关于这种元素的两条稳定的紫色光谱线。1875年，他确认了这种全新的元素，并通过电解其氢氧化物得到了这种新金属。他用法国的拉丁文名称“高卢”一词命名这种新元素，元素符号为Ga，中文名为“镓”。

图片来源：作者供图

镓元素是元素周期表第四周期IIIA族金属，原子序数为31。镓金属熔点为29.76℃，沸点为2403℃，是自然界处于液态条件下温度范围最宽的金属元素。固体镓外观呈蓝灰色，液体镓呈银白色。镓在低温时硬而脆，超过室温就会熔化。镓的凝固点很低，由液态转化为固态时，膨胀率为3.2%，这一性质与水结冰体积膨胀类似。镓对其他金属具有极强的“腐蚀性”，适宜存放在塑料容器之中。

镓属于两性金属，既可溶于酸也可溶于碱。与铝一样，镓在干燥的空气中表面会氧化形成薄薄的一层氧化物薄膜，从而阻止内部继续氧化。但实验表明，在潮湿的空气中，镓金属会持续发生氧化反应，从而失去光泽度。

由于镓的原子半径小，所以更容易与其他金属形成合金。有镓的存在，合金便有了更低的熔点，这样的材料不仅易加工、稳定性强，还可降低成本。国外曾研制出了一种变形液态金属——镓铟合金，它在常温下是液体状态，可用作汞的替代品。科研人员惊奇地发现，通过改变电压，还能调整其液态金属的表面张力和金属块黏度，从而使其变成不同的形状。

图片来源：网络

金属镓的应用领域十分广泛，包括半导体材料和光学电子材料、太阳能电池、合金材料、医疗器械、磁性材料等。其中，应用最多的领域是新兴半导体行业，占到整个镓消费量的80%以上，其次为太阳能电池、医学材料、LED及光学设备等。

镓是半导体的材料元素之一，氮化镓、砷化镓、磷化镓都是含有镓元素的半导体，锗半导体中也掺杂镓元素。作为第二代半导体材料，砷化镓因价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓拥有比硅更好的电子特性，例如噪音更小、电子迁移率更高等，被广泛应用于遥控、手机、DVD计算机外设、照明、太阳能电池等诸多光电子领域。

图片来源：网络

镓与铟、铊、锡、铋、锌等多种金属元素可以组成一系列的低熔点合金，这些合金可用于生产温度测控设备、仪表中的汞替代物、金属特殊涂层、电子工业及核工业中的冷却回路材料等。例如，含25%铟的铟镓合金，在16 ℃时就会熔化成液态，它可用来制作自动灭火装置的感应设备。镓与铜、镍、锡、金等可组成冷焊剂，特别适用于难以用普通材料焊接的异型薄壁材料上，尤其是金属之间以及金属与陶瓷之间的冷焊接环境。

砷化镓太阳能电池是一种具有高耐热、耐辐射、光电转换率高等特性的电池，常被应用到航天和军工领域。铜铟镓硒可用于制作一种薄膜太阳能电池，具有生产使用成本低、光电转换率高的优点，因而在众多太阳能电池产品中备受青睐。

镓金属及其化合物还广泛应用于抗菌抑菌、生物医疗成像、医用充填材料、医疗诊断、疾病治疗等生物医学领域。比如，镓能够作为新型显像剂为患者提供全新的病症信息。镓对光具有很强的反射作用，液态镓对一定波长范围的光具有高反射率，同时液态稼又能很好地粘附在玻璃的表面，这两种性质使镓能够制造特种光学镓镜。镓的合金可以应用到医疗器件和医用材料中，例如利用镓合金的理化性质和无毒性、无刺激性，可将其作为牙齿填充、修复材料。铟镓合金体温计可用于医疗诊断，例如枸橼酸镓可用于肿瘤阳性显像以及肺、肝、脾和淋巴系统肿瘤诊断。

相信，随着科技的进步和产业的发展，神奇又珍贵的镓一定会在未来发挥更大的作用。

作者单位：中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心

本文原载于《中国矿业报》2024年12月24日4版 

原标题：《神奇又珍贵的“镓”》

公司介绍

北京阳光创译语言翻译有限公司（Suntrans）成立于 2008 年 2 月。公司总部设立在北京，在美国纽约设有分公司，并在乌干达和巴基斯设有办事处。在董事长吕国博士的带领下，历时15年，阳光创译由最初只有6人的翻译团队发展至今成为拥有50 余名全职管理人员、 1024 名兼职译员和 68 名核心译审人员的专业队伍。

阳光创译是中国领先的专业领域多语服务提供商，是中国专业地质矿业语言服务领军品牌。目前是中国翻译协会成员、中国语言服务产业技术创新联盟成员和中国矿业联合会全球地质信息共享委员会理事会成员。阳光创译致力于为中国地质、矿业以及石油领域企业国际化和本地化提供整体语言解决方案，主要从语言翻译服务、人才培养和咨询服务三方面推进企业的国际化进程。

阳光创译的核心定位已经由最初的“阳光创译=矿业翻译”——中国地质矿业翻译领军品牌逐渐延伸扩展成“阳光创译=中国国际矿业服务大平台”，涵盖矿业翻译、矿业会展、矿业咨询、矿业猎头、“一带一路”矿业商会、矿业媒体等国际矿业服务板。

热文推荐：

●矿业投资33条铁律，您同意几条？！

●史上最牛地矿院校！8年培养出22位地矿院士！

●地球最大采矿项目有进展了！只剩中国点头了

●影响你我10大矿业政策出炉，您觉得哪条最大？

●非洲最大的五大铜矿山，中国霸占前两席！

●《中国矿业报》专访阳光创译吕国博士

●阳光创译 | 矿业翻译服务

●专业矿业能源翻译服务，帮您开启全球合作之门

‍

  相关业务需求即可致电下方相关责任人