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    光學領域成為鍺的新熱點

    發布時間:2021/9/13

    在全球鍺工業中,規模較大的是比利時的優美科,以及我國的中鍺技術,云南鍺工業,先導稀材,美國ATX等。雖然鍺產業整體產量不小,但我國深加工領域技術薄弱,不能滿足內需,只能出口低附加值的初加工產品。

    鍺產業鏈可分為褐煤、鍺產品加工廢棄物、鍺礦渣三部分。


    其中,光纖包括高速光纖網、鏈路、光纖傳感器、光纖導電和光纖系統保留裝置;紅外光學包括熱成像儀、紅外雷達和紅外探測器;聚合催化劑包括生產聚酯的催化劑。廣泛應用于彩電、計算機、電話和高頻設備中的電子、太陽能部件、鍺半導體器件;GaAs/Ge太陽能電池,適用于各種軍用衛星和部分商業衛星,逐漸成為主要的空間電源。

    紅外線應用

    在紅外線的應用中,鍺在2~14μm的紅外線帶內具有高均勻的透過率,是不可替代的優良紅外線光學材料。鍺單晶切片加工的鍺透鏡、鍺窗口和利用鍺單晶通過紅外波長特性制成的各種紅外光學部件廣泛應用于各種紅外光學系統。

    鍺透鏡1

    軍事方向:

    隨著國防設備進入新的更新期,國防用鍺量穩步增加。包括熱成像儀和夜視儀、光探測器、紅外探測器、導彈警告和導電、激光和紅外雷達等。紅外光夜視不同的是,紅外熱成像技術真正使夜間戰場單向透明,從而使全天候和各種氣象條件下的無差別戰斗成為可能,因此紅外熱成像儀的應用不僅對武器裝備的性能,而且對現代戰爭的戰斗模式也有很大的影響。

    民間方向:

    由于紅外熱成像技術的成熟和制造成本的降低,紅外熱成像儀在民用市場的應用領域不斷擴大。目前主要集中在車載紅外、消防、建筑、電力、醫療檢疫等行業。目前,汽車紅外系統主要用于奔馳、寶馬等進口高端車型。隨著技術水平的提高和成本的降低,我們預計對夜間行車安全具有重要意義的紅外夜視系統將在中高級家庭汽車中普及,引領新的安全標準。

    伴隨著紅外像儀在消防、電力和建筑中的應用,紅外熱像儀在民用領域的應用也得到了迅速發展,預計未來民用紅外熱像儀大的增長空間。紅外光學應用領域將是未來鍺需求的主要增長點,代表鍺未來的增長方向。


    光纖材料-四氯化鍺。

    鍺在光纖通信領域的應用主要是光纖混合,一般多模光纖消耗四氯化鍺10g/km,單模光纖消耗四氯化鍺2g/km。光纖級四氯化鍺作為應時光導纖維的摻雜劑,可以提高芯的折射指數,減少光損,進而提高光纖的傳輸距離,減少中繼站,使長距離通信成為可能。

    伴隨著光纖到戶的逐漸普及,傳統的通訊線路有了改造需求,這給光纖光纜市場的發展帶來了巨大的潛力,提高了對光纖級四氯化鍺產品的需求。狄聚青介紹說,四氯化鍺是一種低熔點透明液體,易揮發,易腐蝕;多用于單模和多模光纖,有機雜質和水分含量低。


    聚合催化劑-聚酯。

    狄聚青表示,鍺主要用于化工領域的長纖維二氧化鍺(GeO2)作為聚酯樹脂(聚對乙二甲酸乙二醇醋樹脂)的催化劑。其制備的PET樹脂安全無毒,耐熱耐壓,透明度高,表面光澤強,密度低,韌性大,氣密性好,與其他PET催化劑相比,對健康的影響小,因此作為包裝瓶用容器廣泛應用于各種調味料、酒類、清涼飲料、洗滌劑、化妝品和藥品等

    對于二氧化鍺:CAS:1310-53-8,具有白色粉末或無色晶體,不溶于水,不與水反應。兩性氧化物主要為酸性?梢匀芙庠跐恹}酸中產生四氯化鍺,也可以溶解在強堿溶液中產生鍺酸鹽。

    太陽能電子元件-光伏鍺襯底。

    狄聚青認為,單晶鍺晶片是半導體襯底的重要材料。適用于太陽能光伏電站(CPV)V)、空間太陽能電池板和超高亮度發光二極管的材。


    聚光太陽能技術在地面光伏領域的滲透率穩定。聚光太陽能發電(CPV)也是通過光電轉換材料的光伏效應來實現的,通常采用光學聚焦裝置聚焦裝置集中在一小塊光電材料上,從而節約昂貴的半導體材料,達到相同的陽光利用效率。

    光伏鍺單晶片是新型太陽能電池的重要基材。鍺襯底三結太陽能電池是繼硅、砷化鎵、磷化銦之后的第四代太陽能電池產品,被認為是具有發展前景和商業價值的下一代光伏技術,壽命長,光電轉換效率高,耐高溫,F已廣泛應用于空間衛星太陽能電池和地面聚光太陽能電站。


    太陽能電子元件-鍺烷。

    電子太陽能部件的中間層是a-SiGe合金,約為10-15%的鍺。底層捕捉紅外光子,并采用非晶硅鍺合金,約40-50%的鍺,與1.4eV的光學間隙相對應。

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