鍺元素的發(fā)現(xiàn)

Clemens A. Winkler1871年門捷列夫根據(jù)新排出的周期表預(yù)言了鍺的存在，把它命名為"類硅"。

1886年，德國(guó)Frieberg礦業(yè)學(xué)院分析化學(xué)教授Clemens A. Winkler在研究一種新礦石argyrodite(輝銀鍺礦4Ag2S•GeS2)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有一未知的新元素并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自己的推斷，它就是元素鍺。從德國(guó)的拉丁名germania命名新元素為germanium，以紀(jì)念發(fā)現(xiàn)鍺的Clemens A. Winkler的祖國(guó)。元素符號(hào)定為Ge。鍺繼鎵和鈧后被發(fā)現(xiàn)，鞏固了化學(xué)元素周期系。

鍺行業(yè)發(fā)展

鍺與錫、鉛在元素周期表中屬同一族，后兩種元素被古代人發(fā)現(xiàn)和利用均比鍺早，而鍺長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)沒(méi)有被工業(yè)規(guī)模的開(kāi)采并不是由于鍺在地殼中的含量少，而是因?yàn)樗�是地殼中最分散的元素之一，含鍺的礦石很少，被稱為"稀散金屬"。

半導(dǎo)體直到20世紀(jì)30年代，由于冶煉工業(yè)的帶動(dòng)，鍺和鍺化合物的研究才有了進(jìn)一步的發(fā)展。1942年，人們發(fā)現(xiàn)鍺是優(yōu)秀的半導(dǎo)體材料，可以用來(lái)代替真空管，這才形成了鍺的工業(yè)化生產(chǎn)，成為半導(dǎo)體工業(yè)的重要原料。鍺在20世紀(jì)六七十年代曾經(jīng)是一種典型的半導(dǎo)體材料，在當(dāng)時(shí)的科技水平和應(yīng)用環(huán)境下，享有國(guó)家戰(zhàn)略物資的地位。隨著技術(shù)進(jìn)步，稀缺而昂貴的鍺在半導(dǎo)體領(lǐng)域的基礎(chǔ)應(yīng)用大量被豐富而廉價(jià)的硅替代，但鍺的電子遷移率和空穴遷移率比硅大，適用于超高速轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路，因而在高頻快速低噪聲的領(lǐng)域，鍺器件的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于硅器件。

進(jìn)入21世紀(jì)以后，鍺在紅外領(lǐng)域的應(yīng)用得到了極大的開(kāi)拓和提升，紅外光學(xué)用鍺已經(jīng)躍升為金屬鍺的第一市場(chǎng)。而近年來(lái)，隨著綠色革命、新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，鍺在太陽(yáng)能領(lǐng)域高轉(zhuǎn)換率、抗輻射和長(zhǎng)壽命的特殊優(yōu)勢(shì)日益顯現(xiàn)，正在成為新能源的關(guān)鍵材料，受到世界各國(guó)的普遍重視。目前以鍺為襯底的高效多節(jié)太陽(yáng)能電池制造技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)成熟，在實(shí)驗(yàn)室里的光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到40％以上，是硅太陽(yáng)能電池的2-3倍，被廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)等空間航天器的太陽(yáng)能電源和地面聚光太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。

高溫超導(dǎo)材料此外，鍺常用來(lái)制造熱敏電阻、光敏電阻和半導(dǎo)體溫度計(jì)，用于溫度測(cè)量和設(shè)備的自動(dòng)控制。鍺在紅外器件、γ輻射探測(cè)器方面，也有新的用途，如鍺酸鉍用于閃爍體輻射探測(cè)器。鍺還同鈮形成化合物，用作超導(dǎo)材料。作為一種高新技術(shù)材料，鍺已被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、光學(xué)工業(yè)、制藥業(yè)及其他高新技術(shù)行業(yè)。

我國(guó)鍺行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)鍺行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)擁有豐富且易采的鍺資源，但由于前期我國(guó)對(duì)鍺的開(kāi)采盲目無(wú)序，導(dǎo)致我國(guó)鍺資源沒(méi)能分享到應(yīng)有的利益，我國(guó)政府深刻意識(shí)到了問(wèn)題的重要性和緊迫性，從2007年起，我國(guó)便通過(guò)國(guó)調(diào)整關(guān)稅來(lái)持續(xù)加強(qiáng)對(duì)鍺資源的保護(hù)。2010年起，中國(guó)拉開(kāi)了稀有金屬整合的大幕，鍺作為稀散金屬，屬于國(guó)家重要的戰(zhàn)略資源，政府也對(duì)此加大保護(hù)，加強(qiáng)了資源整合力度，嚴(yán)格控制鍺的產(chǎn)量和出口。

國(guó)內(nèi)涉鍺企業(yè)的規(guī)模不算小，但高附加值鍺產(chǎn)品與跨國(guó)企業(yè)間的差距非常大，如光纖級(jí)四氯化鍺、大尺寸低位錯(cuò)鍺單晶等產(chǎn)品，另外，國(guó)內(nèi)后端應(yīng)用（除光纖）發(fā)展相對(duì)滯后，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)的深加工主要以出口為主，因此，國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力仍需提高。

鍺收儲(chǔ)

鍺的收儲(chǔ)2012年國(guó)際電子金屬年會(huì)上，云南鍺業(yè)總經(jīng)理包文東在演講中透露家儲(chǔ)備局將會(huì)在2012年實(shí)施收儲(chǔ)金屬鍺行動(dòng)。

2012年11月，國(guó)家向主要鍺生產(chǎn)企業(yè)收儲(chǔ)金屬鍺20噸，數(shù)量接近全國(guó)年產(chǎn)總量的五分之一。

2013年11月，“超高純二氧化鍺GeO2-06”產(chǎn)品順利通過(guò)2013年度國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃戰(zhàn)略性創(chuàng)新產(chǎn)品立項(xiàng)，也將會(huì)提升中國(guó)鍺的產(chǎn)業(yè)鏈。隨著國(guó)內(nèi)下游產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)加速，金屬鍺的價(jià)格有望獲得進(jìn)一步支撐。鍺產(chǎn)品被定國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)品，進(jìn)一步提升了鍺的戰(zhàn)略價(jià)值。 隨著金屬鍺戰(zhàn)略價(jià)值提升，國(guó)家鍺收儲(chǔ)相繼展開(kāi)，國(guó)內(nèi)鍺下游消費(fèi)的提高，金屬鍺的價(jià)格也得到支撐。金屬鍺價(jià)格在2012年年底國(guó)家收儲(chǔ)開(kāi)始上漲后，2013年以來(lái)價(jià)格一直保持強(qiáng)勁走勢(shì)。

2014年以來(lái)，金屬鍺市場(chǎng)延續(xù)平穩(wěn)態(tài)勢(shì)運(yùn)行，商家表示除非有類似于國(guó)家收儲(chǔ)重大利好出現(xiàn)。

鍺替代產(chǎn)品

硅比鍺稍微便宜一些，在一些電子設(shè)備中可以替代鍺的用途，因?yàn)橐恍┙饘倩�合物在高頻電子設(shè)備和發(fā)光二極管設(shè)備中可被替代。在一些紅外設(shè)備系統(tǒng)中，硒化鋅和鍺酸鹽玻璃可替代金屬鍺，但其性能不及金屬鍺。銻和鈦可以替代鍺作聚合催化劑用。