第四代半導體材料:比鋰稀缺100倍
有一種元素比鋰稀缺100倍,而我國儲量排名世界前列,并且光伏和半導體都離不開,令西方十分眼饞,這就是有工業味精之稱的銻。
銻的元素符號是Sb。別的元素符號也許記不住,但這個元素符號,相信大家一定能記住。銻在地殼中的豐度,是千萬分之2到5,鋰在地殼中的豐度,是十萬分之6.5。所以銻的稀缺程度,差不多是鋰的100倍。中國銻儲量大約48萬噸,占全球24%,排名前列。
咱之前說過的鎢,是布氏硬度比較高的金屬,那這個銻,又有什么特性呢?首先它并不硬,甚至還很脆,沒有延展性。但它有一個很獨特的性質,就是熱縮冷脹。一般的物質,都是熱脹冷縮,比如**,溫度計就是利用了**熱脹冷縮的性質。但銻非常另類,它是熱縮冷脹,就是冷的時候體積大,熱的時候體積小。
那么它有什么用呢?只能說用途非常廣,要不怎么叫工業味精呢。比如鉛字印刷術,在澆筑鉛字時加點兒銻,利用銻冷卻膨脹的特性,可以讓鉛字在模具里充分膨脹,脫模后文字線條會非常清晰。同時,雖然銻本身很脆,但與鉛組成合金后,卻變的堅硬且耐磨。
人類對銻的使用其實非常早,據說是在公元**100年的埃及。當時埃及人拿三硫化二銻當眼影粉用,他們應該不知道,這玩意兒是有毒的,屬于三類致AI物。中國對銻的使用也非常早,在《史記》中就有記載。不過古人沒有元素的概念,就把銻當成了錫,稱為連錫。《史記》記載:“長沙出連錫”。雖然搞錯了名字,但司馬遷有一點沒搞錯,那就是中國的銻主要產自湖南。
湖南的銻儲量,占了中國的25%。中國的銻儲量,差不多也占世界的25%。所以可認為湖南的銻儲量,占了全球的十六分之一。湖南是毛爺爺的故鄉,不得不說,這地方真是人杰地靈。
到了現代,銻主要被用作阻燃劑。還有前面說的,可以和鉛做成銻鉛合金。除了鉛,也可以和錫銅做合金,都能提高硬度和耐磨度。而在高科技領域,銻的用途就更普遍了。在醫藥上,可以用來醫治血吸蟲病和黑熱病。在半導體領域,可以做二極管和霍爾傳感器。同時銻化鎵也屬于第四代半導體材料。另外金剛石也是第四代半導體材料,中國是銻儲量比較大的國家,也是人造金剛石產量比較大的國家,所以在第四代半導體的原材料上,咱至少是領頭了。
再來說說光伏。光伏組件需要用到光伏玻璃。光伏組件要想發電效率高,光伏玻璃必須透亮,要是霧蒙蒙的肯定沒法用。那怎么讓玻璃透亮呢?答案是用澄清劑。光伏玻璃用的澄清劑就是銻化物,確切說是焦銻酸鈉。
所以銻這種元素,真是當之無愧的工業味精,半導體和光伏兩大現代產業都離不開。而老天爺也非常夠意思,銻礦在中國放的比較多,這才讓我們少了一個卡脖子項目。如今錫、鎢、銻、稀土四種礦物,已經被我國列為四大戰略資源。