锗的作用与用途有哪些
锗是一种半金属元素,化学符号为Ge,原子序数为32,位于碳族元素的第四个位置。它有着非常广泛的应用与作用,被广泛地使用在电子学、太阳能电池、光伏电池、光传感器等领域。
锗的作用
锗的物理与化学特性使得它在不同领域有着不同的应用与作用。
电子学
锗是一种半导体材料,它有着比晶体硅更宽的能隙,因此其导电性能比硅弱,但是锗在高温条件下的导电性能要比硅更好。锗在电子学领域里面的应用便是利用其半导体的特性,制造各种器件,如晶体管、Varactor二极管、恒流二极管等。
光伏电池
锗在太阳能电池、光伏电池领域也有非常广泛的应用。锗在这些领域是将其制成薄膜或晶体管的形式,再与硅、镓混合使用,以更好地捕获太阳能并将其转化为电能。
光传感器
由于锗的特殊光学属性,它的光反射率高,透过率低,因此它被广泛地应用于光传感器中,如摄像机、红外光传感器。
锗的用途
锗的应用虽然比较特殊,但是它在工业、医药以及生活等领域都有着极为广泛的应用。
半导体材料
锗是制造半导体的重要原材料,半导体是现代电子工业、通信产业所必须的材料之一。目前,主要用于制备晶体管、太阳能电池和光电二极管等,锗结合硅、镓材料的人工晶体逐渐替代天然半导体成为整个电子工业的主要材料。
制药
现代医药工业的发展离不开锗的应用,锗已被用于多种药物中,如药治疗肝衰竭、慢性肝炎等,并且常被用作抗癌药物的基质,其抗癌作用已得到了科学家的认可。
铸造领域
锗在铸造领域中被广泛运用。在铸造工艺中,锗可以作为晶粒变形的抑制剂、杂质的清除剂和合金元素的添加剂使用。
锗的加入可以改变锑合金的组织和性能,提高合金的强度、硬度和耐腐蚀性,同时提高钒铁的铝消耗比、结晶温度和晶化效率,并增强铁基合金的耐热性能。
石墨化锗的应用
石墨化锗是由高纯度的锗制成,具有非常好的机械性能,耐酸碱性,并且热导率极高,所以被广泛应用于电子学、工程和航天等领域中的导热垫和导热器件等方面。
总结
无论是在电子学、太阳能电池、光伏电池、光传感器、医药制品、铸造等领域,还是在电子工业、通信工业等现代工业中都有着非常重要的应用。
目前,锗材料的研究和应用一直保持着高速发展的趋势,使得人类获得了更多的新材料、化学、工程和空间探索方面的突破。
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