斯派斯是从其不纯形态中提取纯铜、铅或其他金属的副产品。它通常主要由铁和砷以及微量其他矿物质组成。使用的不纯源金属混合物被称为矿石,这种提取过程背后的科学被称为冶金学。最古老的冶金学形式是“冶炼”矿石进行提取。这项技术已经实践了数千年,至今仍很普遍。
为了冶炼金属,一名工人将原金属矿石与添加剂混合,并在高炉中将其加热至极高温度。温度的控制非常谨慎,并基于炉内不需要的材料的熔点。当混合物足够热时,添加剂会与矿石中天然存在的杂质结合。由于这些结合的化学物质都有不同的重量和沸腾温度,它们在高炉内自然分离成不同的层。然后可以去除它们,剩下的材料是非常纯的金属。。
当金属及其杂质以这种层状热液体的形式存在时,它被称为熔融相。斯派斯通常由砷化铁组成,在熔融阶段上升到顶部附近,可以与其他不需要的层一起移除。其中一些层中的材料将用于另一个过程,以提取任何剩余的有用金属。一些层将被丢弃。直到上个世纪,speiss才被普遍丢弃,因为人们认为它没有任何有用的工业用途。。
当斯派斯被发现在制造半导体方面非常有用时,这种观念发生了变化。如今,许多家用电子产品,如计算机、电话和电视,都使用半导体。它们也是太阳能电池的重要组成部分,因为它们可以将光能转换为电能。
在半导体的晶体管中加入speiss使半导体的导电性大大提高。这个过程被称为掺杂晶体管。导电性的增加极大地提高了半导体的实用性,并使它们变得更小。
2008年,人们发现砷化铁也可以用来制造更高效的超导体。超导体在几乎没有能量损失的情况下提供稳定的电流,但它们通常只能在非常低的温度下这样做。当超导体使用砷化铁时,它可以在接近正常室温的温度下工作。科学家们还没有完全理解这个过程,目前正在进行研究。超导体目前还没有任何家庭应用,但用于实验室环境。。
由于speiss是如此常见和有用的工业副产品,它将继续出现在电路板上。由于太阳能电池板越来越受欢迎,它也可能为更多的电子产品提供动力。鉴于其在研究环境中表现出的性能改进,speiss可能会用于第一种商用超导体。
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