生產工藝技術及設備經過多年來的研究和生產實踐后,目前從含鈧原料中提取Sc2O3的工藝技術有下列幾種方法:①萃取法。氧化鎵生產中使用較多,其具有產量大、質量好、回收率高、成本低及生產中可連續作業的特點。②離子交換法。生產中也常被采用。其具有產量小,純度較高,收率較低,成本較高及生產周期長的特點。③萃淋樹脂色層法。其具有生產周期短,純度高,收率高和成本低的特點。④液膜萃取法。高純氧化鎵它是膜分離與液液萃取相結合的一種新型分離技術。
幾年來,科學家們也一直致力于研究這種材料氧化鎵(ga2O3)。氧化鎵這種新型半導體的帶隙相對較大,為4.8電子伏,這意味著在電力電子領域,特別是在高電壓被轉換成低電壓的情況下,氧化鎵至少部分地可以超過當前恒星的階段:硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)。長春高純氧化鎵粉末到目前為止,SiC是唯一一種不易產生明顯缺陷的基體,但外延生長速度相對較慢。對于氮化鎵來說,仍然沒有有效的方法來生產大體積的合適的單晶。因此,它被沉積到像藍寶石或硅這樣的外來基板上,但它們的不同晶格常數導致了外延過程中的錯位。
氧化鈧(Sc2O3)是鈧制品中較為重要的產品之一。氧化鎵它的物化性質與稀土氧化物(如La2O3,Y2O3和Lu2O3等)相近,故在生產中采用的生產方法極為相似。Sc2O3可生成金屬鈧(Sc),不同鹽類(ScCl3,ScF3,ScI3,Sc2(C2O4)3等)及多種鈧合金(Al-Sc,Al-Zr-Sc系列)的產物。這些鈧制品具有實用的技術價值及較好的經濟效果。氧化鎵粉末由于Sc2O3具有一些特性,所以在鋁合金、電光源、激光、催化劑、激活劑、陶瓷和宇航等方面已有較好的應用,其發展前景十分廣闊。
銦是一種很軟的、帶藍色色調的有銀白色金屬光澤的金屬。氧化鎵銦比鉛還軟,即使在液態氮的溫度下;用指甲可以輕易地留下劃痕,銦也能在和其他金屬摩擦的時候附著到其他金屬上去。氧化鎵粉末銦的揮發性比鋅和鎘的小,但在氫氣或真空中能夠升華。銦及其化合物對人體沒有明顯的危害,但應避免它們和身體破傷的部位接觸。銦能形成+1、+2和+3價的化合物,其中主要為+3價的銦化合物,如In2O3、InCl3、InN等。銦粉主要用于太陽能電池導電漿,補牙材料,以及用作透明電極(ITO膜)、電子工業中焊料、低熔合金、高性能發動機的軸承、低溫和真空領域作密封件等。
氧化鎵是一種新興的功率半導體材料,其禁帶寬度大于硅,氮化鎵和碳化硅,在高功率應用領域的應用優勢愈加明顯。氧化鎵但氧化鎵不會取代SiC和GaN,后兩者是硅之后的下一代主要半導體材料。氧化鎵粉末氧化鎵更有可能在擴展超寬禁帶系統可用的功率和電壓范圍方面發揮作用。而最有希望的應用可能是電力調節和配電系統中的高壓整流器,如電動汽車和光伏太陽能系統。但是,在成為電力電子產品的主要競爭者之前,氧化鎵仍需要開展更多的研發和推進工作,以克服自身的不足。
二氧化鍺為四方晶系、六方晶系或無定形體。氧化鎵六方結晶與β-石英同構,鍺為四配位,四方結晶具有超石英型結構,類似于金紅石,其中鍺為六配位。高壓下,無定形二氧化鍺轉變為六配位結構;隨著壓力降低,二氧化鍺也逐漸變為四配位的結構。類金紅石型結構的二氧化鍺在高壓下可轉變為另一種正交晶系氯化鈣型結構。高純氧化鎵二氧化鍺不溶于水和鹽酸,溶于堿液生成鍺酸鹽。 類金紅石型結構的二氧化鍺比六方二氧化鍺更易溶于水,它與水作用時可產生鍺酸。二氧化鍺與鍺粉在1000°C共熱時,可得到一氧化鍺。