應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)領(lǐng)域

鍺盡管總的來說鍺的數(shù)量很少(年產(chǎn)量為1000噸)，但鍺的應(yīng)用很廣泛。在電子工業(yè)中，在合金預(yù)處理中，在光學(xué)工業(yè)上，還可以作為催化劑。

高純度的鍺是半導(dǎo)體材料。從高純度的氧化鍺還原，再經(jīng)熔煉可提取而得。摻有微量特定雜質(zhì)的鍺單晶，可用于制各種晶體管、整流器及其他器件。鍺的化合物用于制造熒光板及各種高折光率的玻璃。

鍺單晶可作晶體管，是第一代晶體管材料。鍺材用于輻射探測器及熱電材料。高純鍺單晶具有高的折射系數(shù)，對紅外線透明，不透過可見光和紫外線，可作專透紅外光的鍺窗、棱鏡或透鏡。20世紀初，鍺單質(zhì)曾用于治療貧血，之后成為最早應(yīng)用的半導(dǎo)體元素。單質(zhì)鍺的折射系數(shù)很高，只對紅外光透明，而對可見光和紫外光不透明，所以紅外夜視儀等軍用觀察儀采用純鍺制作透鏡。鍺和鈮的化合物是超導(dǎo)材料。二氧化鍺是聚合反應(yīng)的催化劑，含二氧化鍺的玻璃有較高的折射率和色散性能，可作廣角照相機和顯微鏡鏡頭，三氯化鍺還是新型光纖材料添加劑。

鍺，具有半導(dǎo)體性質(zhì)。對固體物理學(xué)和固體電子學(xué)的發(fā)展起過重要作用。為銀灰色脆性金屬。

半導(dǎo)體工業(yè)的原料鍺，是德國化學(xué)家文克列爾在1885年用光譜分析法發(fā)現(xiàn)的--也就是門捷列夫在1871年所預(yù)言的元素"類硅"。不過，直到1942年，人們才發(fā)現(xiàn)鍺是優(yōu)秀的半導(dǎo)體材料，可以用來代替真空管，鍺這才有了工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，成了半導(dǎo)體工業(yè)的重要原料。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2013年來光纖通信行業(yè)的發(fā)展、紅外光學(xué)在軍用、民用領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴大，太陽能電池在空間的使用，地面聚光高效率太陽能電站推廣，全球?qū)︽N的需求量在持續(xù)穩(wěn)定增長。

全球光纖網(wǎng)絡(luò)市場尤其是北美和日本光纖市場的復(fù)蘇拉動了光纖市場的快速增長。21世紀全球光纖需求年增長率已經(jīng)達到了20%。未來中國光纖到戶、3G建設(shè)及村通工程將拉動中國光纖用鍺需求快速增長。

鍺在紅外光學(xué)領(lǐng)域的年需求量占鍺消費量的20-30%，鍺紅外光學(xué)器件主要作為紅外光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡、棱鏡、窗口、濾光片等的光學(xué)材料。紅外市場對鍺產(chǎn)品的未來需求增長主要體現(xiàn)在兩個方面:軍事裝備的日益現(xiàn)代化帶動了對紅外產(chǎn)品的需求和民用市場對紅外產(chǎn)品的需求。太陽能電池用鍺占據(jù)鍺總消耗量的15%，太陽能電池領(lǐng)域?qū)︽N系列產(chǎn)品的未來需求增長主要體現(xiàn)在兩個方面:航空航天領(lǐng)域及衛(wèi)星市場快速發(fā)展和地面光伏產(chǎn)業(yè)快速增長。

從全球產(chǎn)量分布來看，我國供給了世界71%的鍺產(chǎn)品，是全球大的鍺生產(chǎn)國和出口國，這主要是由于我國高附加值深加工產(chǎn)品技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱，導(dǎo)致內(nèi)需相對有限，產(chǎn)品多以初加工產(chǎn)品出口為主。

但是在需求旺盛刺激下，我國鍺生產(chǎn)技術(shù)能力提升迅速，目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)光纖級、紅外級、太陽能級鍺系列產(chǎn)品。加之來政策推動力度大，國內(nèi)光纖領(lǐng)域鍺需求明顯增長。2013年P(guān)ET催化劑用鍺約占25%，電子太陽能用鍺約占15%，紅外光學(xué)用鍺比重從42%降至25%，而光纖通訊約占鍺消費30%左右的市場份額。2011年我國鍺消費量為45金屬噸，2012年鍺消費量為50金屬噸，同比增長11.11%;2013年鍺消費量為59金屬噸，同比增長18.00%。