高纯铟

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高纯铟的用途

高纯铟的用途

高纯铟的用途高纯铟是一种稀有金属,具有许多优异的物理和化学性质,因此在许多领域都有重要的用途。

以下是关于高纯铟的用途的详细介绍:1. 半导体材料高纯铟是常用的半导体材料之一,可以用于生产半导体器件,如变阻器、热敏电阻、光电器件等。

铟化合物具有优良的电学性能和光学性能,能够在电子、光电子和光学领域发挥作用,因此在半导体工业中有着广泛的应用。

2. 低熔点合金高纯铟与其他金属如铋、锡、铅等金属合金可以制成低熔点合金。

因为其熔点较低且对其他金属腐蚀性低,因此可以用于制造低温焊料、低温熔融的保护合金等,广泛应用于电子元件的焊接和封装领域。

3. 高温润滑材料高纯铟具有良好的润滑性能,在高温环境下仍能保持较好的润滑性能,因此被用于高温润滑材料的制备。

在航空航天、船舶和汽车等领域,高温润滑材料的应用是至关重要的,高纯铟在其中发挥了重要作用。

4. 核反应堆中的冷却剂高纯铟也可用作核反应堆中的冷却剂,用于调节反应堆的温度,保持核反应堆的稳定运行。

同时,高纯铟还可以用于制备核燃料的包壳和密封材料,这些都是核能领域中非常重要的应用。

5. 医学影像检查高纯铟的一种同位素铟-111具有较长的半衰期,可以用于医学影像检查中的放射性示踪剂。

铟-111是一种良好的放射性示踪剂,可以用于肿瘤、白血病等疾病的诊断和治疗。

因此,在医学领域有着重要的应用价值。

6. 其他领域除了以上几个领域外,高纯铟还在其他领域有着重要的应用。

比如在化工领域,高纯铟可以用于催化剂的制备;在光学领域,高纯铟可以用于制备光学器件;在航天领域,高纯铟可以作为航天器的结构材料等。

总的来说,高纯铟具有许多优异的物理和化学性质,因此在半导体材料、低熔点合金、高温润滑材料、核能领域、医学影像检查以及其他领域都有着重要的用途。

随着科学技术的不断进步,高纯铟的应用范围还将继续扩大,为人类的生产生活带来更多的便利和发展。

高纯铟

高纯铟

高纯铟1.金属铟概述1.1 铟的性质铟(In)属于稀散金属,位于周期表ⅢA族,原子序数为49,相对原子质量为114.82,在地壳中含量与银相似,为1 x 10-5%;价数有+1和+3。

铟呈银白色,有强金属光泽,可塑性很大,延展性好,可以压延成极薄的铟片,莫氏硬度为1.2。

化学性质和铁相近,常温时不为空气所氧化,加热超过其熔点则迅速和氧、硫化合,无毒性。

铟可溶于各种浓度的盐酸、硫酸和硝酸等无机酸,致密的铟在沸水及某些碱液中不被腐蚀。

铟和溴在常温时即发生化合,加热时则可以与碘发生化合。

铟可以与多种金属生成合金。

应用形式为小锭或棒、丸、条、板、粒和单晶。

纯度分工业级和高纯度级(不纯物少于10×10-4%)。

表1为金属铟的主要物理性质。

表1 金属铟的主要物理性质性质参数性质参数密度(20℃)/g.cm-3 7.31 溶化热/Kj·mol-l 3.27熔点/℃ 156.6 汽化热/Kj·mol-l 232.4沸点/℃ 2075 热导率/W·mol-l 80.0平均比热容243 电阻率/uΩ·cm 8.8(0~lOO℃)/J.(kg·K)-11.2 铟的用途铟是一种多用途金属,是制造半导体、焊料、无线电工业、整流器和热电偶的重要材料,且随着科技的进步其应用范围在不断扩大,特别是在高科技领域,铟的应用具有广阔的前景,图4示出了铟的主要用途。

图 4 铟的用途A 易熔合金低熔点合金如伍德合金中每加1%的铟可降低熔点1.45℃,当加铟到19.1%时熔点可降到47℃。

铟基低熔点合金是作热信号及热控制器件的材料,主要用于弱电器件及光学工业中;在特殊电气真空仪器中作可动元件的特殊润滑剂;作自动消火栓;作异型薄管制弯曲处加工的固形充填物,而不发生如用砂时的易滑动、用树脂或铅的易断裂以及没有用树脂或铅时的难以清洗与清除之弊;利用含Bi大于55%的低熔点合金在凝固时的膨胀可充作安装难以固定的卡夹用材,或做珠宝加工的支撑夹具,便于精加工;无论作填充物或作夹具用,一旦加工完后,只需加热到其低熔点的温度时即可与主体分离,而低熔点合金仍可再用,类此还可作铸造模型的母型材用;作焊料,铟与锡的合金可作真空密封之用,如作玻璃-玻璃和玻璃-金属间的焊剂,In-Me远较Pb-Sn及Au-Sn优越,经登月舱在月球上着陆,查明了铟材在低温下的延展性十分可靠且不脆化与开裂;铟的二元、三元等低熔合金具有良好的高温抗伸强度及抗疲劳强度,常见的铟基低熔点合金见表2。

浅谈铟电解精炼提纯方法

浅谈铟电解精炼提纯方法

浅谈铟电解精炼提纯方法摘要:半导体以及薄膜太阳电池对于材料金属铟的纯度有着非常高的要求,一般来讲需要达到99.998%以上,甚至是99.9998%。

到目前为止,我国所生产的大部分精铟纯度都为99.98%,所以高纯度铟的研制及开发是一个迫切需要解决的问题。

高纯铟制备的方法主要是氯化物法,电解精炼法,真空蒸馏法以及区域熔炼法等等。

在这些提纯的方法中,电解法是最常用和适宜于将99.98%精铟提纯成99.998%以上高纯铟的方法,这个方法对于去除掉标准电位和铟标准电位两者间那些差别大的杂质元素是十分有效的。

影响铟电解的效果也非常多的,例如电解液的组分及纯度等等。

关键词:铟;电解;提纯随着社会发展进入电子时代,半导体及薄膜太阳能电池行业发展迅速,对这些新兴行业的关键原材料铟金属的纯度也提出了很高的要求,通常需要达到99.998%以上,甚至是99.9998%。

虽然我国是铟金属资源的大国,但是到目前为止,我国所生产的大部分精铟纯度都为99.98%,大量的高纯铟却需要从国外进口,造成极大的价格逆差和铟金属资源的大量外流的局面。

因此,高纯度铟的研制及开发是一个迫切需要解决的问题。

高纯铟的制备方法主要是氯化物法,电解精炼法,真空蒸馏法以及区域熔炼法等等。

电解精炼法对于去除掉标准电位和铟标准电位两者间那些差别大的杂质元素是十分有效的,是常用于将99.98%精铟提纯成99.998%以上高纯铟的最佳方法。

然而在生产过程中,影响铟电解的因素非常多,控制合适的工艺条件参数非常关键,因此对主要的几个影响因素进行分析探讨。

一实验(1)主要试剂及其原理高纯金属铟、粗铟、硫酸、氯化钠、明胶。

电解精炼法提纯金属铟的原理是在电场的作用之下,阳极上的铟发生电化学溶解,进入电解液,然后在阴极析出;而阳极化学电位比铟高的金属不发生电化学溶解,不进入到电解液,最后沉积在阳极泥当中;而阳极化学电位比铟低的金属发生电化学溶解,不能析出在阴极,只留在电解液中而不会在阴极中析出,因此实现纯化金属铟的目的。

铟——精选推荐

铟——精选推荐

铟百科名片铟是银白色并略带淡蓝色的金属,熔点156.61℃,沸点2080℃,密度7.3克/厘米3(20℃)。

很软,能用指甲刻痕,比铅的硬度还低。

铟的可塑性强,有延展性,可压成极薄的金属片.铟[1]铟(英文:indium)拼音:yīn化学式:In原子序数49 ,原子量11 铟锭4.82,属周期系ⅢA 族。

1863年F.赖希和H.T.里希特为了寻找铊而研究闪锌矿,用处理矿物所得的硫化物进行光谱分析,发现一条靛蓝色光谱线,他们认为属于一种新的化学元素,其英文名称的含义是“靛蓝色”。

从常温到熔点之间,铟与空气中的氧作用缓慢,表面形成极薄的氧化膜,温度更高时,与氧、卤素、硫、硒、碲、磷作用。

大块金属铟不与沸水和碱反应,但粉末状的铟可与水作用,生成氢氧化铟。

铟与冷的稀酸作用缓慢,易溶于浓热的无机酸和乙酸、草酸。

铟能与许多金属形成合金。

铟的氧化态为+1和+3,主要化合物有In2O3、In(OH)3,与卤素化合时,能形成一卤化物和三卤化物。

颜色和状态:银白色金属声音在其中的传播速率(m/S):1215 密度:7.31克/厘米3 熔点:156.61℃沸点:2080℃莫氏硬度:1.2 电离能(kJ /mol) :5.786电子伏特M - M+ 558.3 M+ - M2+ 1820.6 M2+ - M3+ 2704 M3+ - M4+ 5200 M4+ - M5+ 7400 M5+ - M6+ 9500 M6+ - M7+ 11700 M7+ - M8+ 13900 M8+ - M9+ 17200 M9+ - M10+ 19700 其它:稀散元素之一,有延展性,比铝软。

铟元素原子量:114.8 元素类型:金属原子体积(立方厘米/摩尔):15.7 原子序数:49 元素符号:In 相对原子质量:114.8 核内质子数:49 核外电子数:49 核电荷数:49 氧化态:主要:In+3 其它:In+1, In+2 质子质量:8.1977E-26 质子相对质量:49.343 所属周期:5 所属族数:IIIA摩尔质量:115g/mol 外围电子排布:5s2 5p1 核外电子排布:2,8,18,18,3 晶体结构:晶胞为四方晶胞。

2024年高纯铟市场前景分析

2024年高纯铟市场前景分析

2024年高纯铟市场前景分析1. 简介高纯铟是一种纯度高达99.9999%以上的铟金属,具有良好的导电性、低的热膨胀系数以及优异的化学稳定性。

在电子工业、光学工业、半导体工业等领域有着广泛的应用。

本文将对高纯铟市场前景进行分析。

2. 市场需求2.1 电子工业领域需求高纯铟在电子工业领域应用广泛,包括液晶显示器、平板电视、手机、电脑等电子产品中。

随着电子产品的普及和更新换代的加速,对高纯铟的需求量将持续增长。

尤其是新兴技术如5G通信、人工智能等的发展,对高纯铟的需求将进一步提高。

2.2 光学工业领域需求高纯铟在光学工业领域用于制作反射镜、光纤、激光器件等。

随着光通信、医疗器械、光学成像等行业的迅速发展,对高纯铟的需求也将持续增加。

2.3 半导体工业领域需求高纯铟在半导体工业中用于制造典型的单晶稀磁AlGaInP等材料,这些材料在LED、激光二极管等器件中有着广泛的应用。

随着能源半导体、新能源汽车等产业的快速发展,对高纯铟的需求将进一步增长。

3. 市场规模和趋势据市场研究机构统计数据显示,全球高纯铟市场规模呈现逐年增长的趋势。

预计到2025年,全球高纯铟市场规模将达到xx亿美元。

市场趋势方面,高纯铟的需求将呈现不断增长的态势。

电子产品的普及、新兴技术的发展以及能源半导体等产业的崛起,都将对高纯铟市场的增长提供强力支撑。

4. 竞争情况目前,全球高纯铟市场竞争激烈,主要由少数大型厂商垄断。

市场上的主要竞争者包括company A、company B和company C等。

这些公司具有较强的生产和销售能力,并拥有成熟的供应链体系和广泛的客户渠道。

为了在竞争激烈的市场中占据优势,一些企业致力于技术创新、降低生产成本、提高产品质量和服务水平。

此外,随着环保意识的提升,一些企业还注重研发环保型高纯铟产品,以满足市场的不断变化的需求。

5. 市场风险高纯铟市场也面临一些风险和挑战。

首先,全球经济不确定性和贸易保护主义的抬头可能导致市场需求下降。

2023年高纯铟行业市场前景分析

2023年高纯铟行业市场前景分析

2023年高纯铟行业市场前景分析高纯铟是一种重要的稀土金属,在半导体、液晶显示、太阳能电池、医疗、航空航天等领域有着广泛应用。

随着科技的不断发展,高纯铟的应用领域也在不断扩大,其市场规模逐年增长。

一、行业市场概述高纯铟行业起步较早,最早应用于半导体材料中。

在21世纪初期,随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及,高纯铟得到了更广泛的应用。

据统计,2010年全球高纯铟的市场规模为3.2亿美元,到2019年已经增长到了6亿美元,年平均增长率为5.7%。

预计到2025年,全球高纯铟市场规模将达到9亿美元左右,年平均增长率将保持在5.3%左右。

二、市场需求分析1. 半导体行业需求旺盛半导体行业是高纯铟的主要应用领域之一。

随着技术的不断进步和市场需求的不断增长,半导体行业对高纯铟的需求也在不断提高。

高纯铟在半导体工艺中主要用于制作Indium Tin Oxide(ITO)以及InGaAs等半导体材料。

目前全球智能终端的销售量虽然开始出现下滑趋势,但智能终端的升级换代还在持续,半导体行业对高纯铟的需求将持续增长。

2. 纳米技术的发展带动液晶显示行业的发展随着纳米技术的不断发展,液晶显示技术越来越成为人们关注的话题,而高纯铟在液晶显示领域的应用也变得越来越广泛。

目前全球液晶显示行业以中国、韩国和日本为主要市场,其中韩国和日本的市场规模占比较高,而中国的市场份额在不断增长。

预计到2025年,全球液晶显示市场规模将达到2.2亿美元左右,年平均增长率将保持在4.8%左右。

3. 太阳能电池的迅猛发展太阳能电池在新能源领域的应用越来越广泛,而高纯铟作为太阳能电池材料之一也在得到越来越多的应用。

全球太阳能电池市场规模正在逐年增长,太阳能光伏发电非常受到各国政府和环保组织的支持,市场需求在不断拓展。

预计到2025年,全球太阳能电池市场规模将达到1.5亿美元左右,年平均增长率将保持在3.2%左右。

三、市场竞争格局全球高纯铟市场的主要生产企业主要分布在美国、日本、韩国等国家。

矿冶新亮点--金属铟

矿冶新亮点--金属铟

矿冶新亮点--金属铟红河州正在实施的金属铟开发项目,年产100万吨规模,预期计划年产达50吨,将占有世界金属铟总产量六分之一左右,成为我国最大的铟生产基地,是新时期我州冶金工业新突破的一大亮点,引人注目。

一、金属铟的用途高纯铟制成的锑化铟、砷化铟、磷化铟等是良好的半导体材料。

也是锗和硅的掺杂元素。

锑化铟可用作红外线检波器的材料。

磷化铟可制作微波振荡器。

飞机和汽车发动机高级轴承镀铟能提高耐磨性和耐蚀性,大大延长使用寿命。

舰船用探照灯反光镜镀一层铟,不怕海水腐蚀,也不变暗。

铟镉铋合金在原子能工业中用途吸收中子材料;铟箔可用来测量中子流及其能量。

铟锡合金,可用作真空密封,能使玻璃与玻璃或玻璃与金属相粘接。

铟同金、钯、银、铜的合金常用来制作假牙和装饰品。

铟也是电光源的材料。

铟还是易熔合金及特殊焊料的组元等在液晶显示器和高等级玻璃的制作中,通过添加金属铟可以使产品具有导电性,同时减少显示器的辐射和提高玻璃的韧性。

全球金属铟每年的需求量为600吨,但是由于储量稀少,提炼困难,前些年供应量却只有300吨。

金属铟的市场需求大量主要分布在日本、韩国、美国等地,由于市场前景广阔,价格高达每吨1000万元左右人民币。

二、国内外市场分析金属铟的市场需求大量主要分布在日本、韩国、美国等地。

美国对铟的需求基本上依靠进口。

用途主要在薄膜涂层,诸如液晶显示屏的发光灯、合金、电子元件及半导体、科研领域开发。

仅液晶显示屏用铟约占65%。

液晶显示屏对铟需求的不断上升趋势,2003年消耗的金属铟相比2002年的90吨,2003年保持了增长的势头,达到115吨,增长率为2.7%。

美国这其中用在相比2002年增长20%。

但是用于半导体的硫化铟的需求受到世界经济整体下滑的影响,有报告说由于以铟为副产品的矿床开发减少直接导致中国铟的产量减少,世界铟市场的价格4年持续保持高价格。

今后铟的供求仍然是一大问题,但也有日本等国已经开始着手开发铟回收政策来抵消目前此种现状,缓解价格压力。

高纯铟的制备及其应用

高纯铟的制备及其应用

臼从 1 3 年 全 世 界 第 一 次开 始 铟 的 : 92 I
业 生 产 以 来 ,钢 作 为 一种 稀 散 金 属 , 由于 它
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出 了建 议 .
关键词
高纯铟
真 空 蒸 馏 电解 精 炼 区 域 熔 炼 半 导 体
丹 鬲 U
2 高 纯 铟 的 制 备 方 法
制 备 高纯 铟 一 般 以 4 铟 为 原 料 , 多 采 N 用 化 学 提 纯 和 物 理 提 纯 相 结 合 的 联 合 提 纯 工
艺 。化 学 提 纯 主 要 有 电解 精 炼 法 、T P溶 剂 B
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1 高 纯 铟 的 标 准
高 纯 铟 的 际 准 , 依 据 其 用 途 所 要 求 的特 性 而 各 不 相 同 。 何 国 家 标 准 、彳 业 标 准 或 企 『 \ 标准 等 ,我 国 现 行 标 准 为 GB 0 3 8 。 【 } , 8 0 - 7
2 2 真 空 蒸 馏 法 .
所 谓 真 空 , 一 般 是 指 压 力 在 低 _ 丁 i 1 × 0 a 剑 超 高 真 空 范 围 之 内 。 真 空 蒸 . 3 1 P 0
附表 高纯铟 杂 质含 量 ( 质量 分数 ∞/O % )上 限 l。
… ~ . ,

01

高纯铟用途

高纯铟用途

高纯铟用途高纯铟是一种重要的功能材料,具有较高的纯度和优良的物理化学性能,被广泛应用在多个领域。

本文将详细介绍高纯铟的用途。

首先,高纯铟在电子工业中有着重要的应用。

由于高纯铟的电阻率较低且具有良好的导电性能,可用于制造电子元件和半导体器件,如晶体管、集成电路、二极管等。

此外,由于高纯铟可以稳定电位,也可用作电极材料,应用于电导电介质、电池和电容器等电子设备中。

其次,高纯铟在真空科学中发挥着重要的作用。

高纯铟具有低蒸汽压和高蒸发温度,可以在高真空环境下使用。

因此,在真空制造工业中广泛应用于真空管、光电子器件、半导体材料的生长和薄膜沉积等领域。

同时,高纯铟还可以用作真空封装中的密封材料,有效保护真空系统的稳定性和密封性能。

此外,高纯铟还可以用于制备合金材料。

由于高纯铟具有低熔点和良好的可塑性,可以与其他金属(如铅、锡、锌、铝等)或非金属(如硼、硅等)进行合金化反应,形成具有优异性能的合金材料。

这些合金材料广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备和化工等行业,提高了材料的强度、硬度和耐腐蚀性能。

高纯铟还可以用于制备电磁材料。

高纯铟具有较高的电阻率、磁导率和磁饱和磁感应强度,可以用于制备铁氧体材料和电磁感应器件。

这些材料广泛应用于通信、电力、计算机等领域的电磁设备和磁性传感器中,提高了设备的性能和稳定性。

此外,高纯铟还可以用于生物医学领域。

高纯铟具有良好的生物相容性和生物稳定性,被广泛应用于生物医学材料的制备。

例如,高纯铟可以用于制备骨种植材料、人工骨髓和人工关节等。

同时,高纯铟还可以用于制备医用显像材料,如X射线荧光屏、CT扫描器等。

综上所述,高纯铟是一种重要的功能材料,在电子工业、真空科学、合金制备、电磁材料和生物医学等领域具有广泛的应用。

随着科学技术的不断发展,高纯铟的用途将会更加多样化和广泛化。

高纯铟生产工艺

高纯铟生产工艺

高纯铟生产工艺【高纯铟生产工艺】一、引言其实啊,在我们的日常生活中,有很多看似不起眼的材料,却在各种高科技领域发挥着至关重要的作用,高纯铟就是其中之一。

今天,咱们就来好好聊聊高纯铟的生产工艺。

二、高纯铟的历史1. 早期探索其实啊,高纯铟的历史可以追溯到很久以前。

在过去,人们对于铟这种元素的认识还相当有限。

那时候,它就像一个藏在深闺无人识的宝贝。

2. 逐渐被重视随着科技的不断发展,人们慢慢发现了铟的独特性质和价值。

说白了就是,它的一些特性在电子、半导体等领域有着不可替代的作用,于是乎,对高纯铟的需求也就越来越大。

三、高纯铟的制作过程1. 原料准备要生产高纯铟,首先得有含铟的原料。

这就好比做菜,得先把食材准备好。

常见的含铟原料有锌矿、铅矿等。

比如说,在锌矿的加工过程中,会产生一些含铟的废渣,这些废渣就是我们获取铟的重要来源之一。

2. 提取粗铟有了原料,接下来就是把铟从里面“挖”出来。

这一步通常会用到一些化学方法,比如说浸出、置换等。

打个比方,这就像从一堆沙子里把金子筛选出来一样,需要有特定的方法和技巧。

3. 精炼提纯得到粗铟之后,还远远不够,因为里面的杂质还很多。

这时候就需要进行精炼提纯,把杂质尽可能地去除掉。

常用的方法有电解精炼、真空蒸馏等。

就好比是把粗盐加工成精盐,要经过一道道精细的工序。

四、高纯铟的特点1. 高纯度高纯铟的纯度那可是相当高的,一般能达到 99.999%以上。

这意味着里面的杂质非常少,性能也就更加稳定可靠。

比如说,在制造高精度的电子元件时,如果铟的纯度不够,就可能导致产品的性能不稳定,甚至出现故障。

2. 良好的导电性和导热性铟具有良好的导电性和导热性,这使得它在电子领域大显身手。

想象一下,电流在高纯度的铟中顺畅地流动,就像汽车在宽阔平坦的高速公路上飞驰一样。

3. 柔软延展性好高纯铟还非常柔软,具有良好的延展性。

可以被加工成各种形状和厚度的产品。

这就好比是一块面团,可以根据我们的需要捏成各种形状。

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高纯铟1.金属铟概述1.1 铟的性质铟(In)属于稀散金属,位于周期表ⅢA族,原子序数为49,相对原子质量为114.82,在地壳中含量与银相似,为1 x 10-5%;价数有+1和+3。

铟呈银白色,有强金属光泽,可塑性很大,延展性好,可以压延成极薄的铟片,莫氏硬度为1.2。

化学性质和铁相近,常温时不为空气所氧化,加热超过其熔点则迅速和氧、硫化合,无毒性。

铟可溶于各种浓度的盐酸、硫酸和硝酸等无机酸,致密的铟在沸水及某些碱液中不被腐蚀。

铟和溴在常温时即发生化合,加热时则可以与碘发生化合。

铟可以与多种金属生成合金。

应用形式为小锭或棒、丸、条、板、粒和单晶。

纯度分工业级和高纯度级(不纯物少于10×10-4%)。

表1为金属铟的主要物理性质。

表1 金属铟的主要物理性质性质参数性质参数密度(20℃)/g.cm-3 7.31 溶化热/Kj·mol-l 3.27熔点/℃ 156.6 汽化热/Kj·mol-l 232.4沸点/℃ 2075 热导率/W·mol-l 80.0平均比热容243 电阻率/uΩ·cm 8.8(0~lOO℃)/J.(kg·K)-11.2 铟的用途铟是一种多用途金属,是制造半导体、焊料、无线电工业、整流器和热电偶的重要材料,且随着科技的进步其应用范围在不断扩大,特别是在高科技领域,铟的应用具有广阔的前景,图4示出了铟的主要用途。

图 4 铟的用途A 易熔合金低熔点合金如伍德合金中每加1%的铟可降低熔点1.45℃,当加铟到19.1%时熔点可降到47℃。

铟基低熔点合金是作热信号及热控制器件的材料,主要用于弱电器件及光学工业中;在特殊电气真空仪器中作可动元件的特殊润滑剂;作自动消火栓;作异型薄管制弯曲处加工的固形充填物,而不发生如用砂时的易滑动、用树脂或铅的易断裂以及没有用树脂或铅时的难以清洗与清除之弊;利用含Bi大于55%的低熔点合金在凝固时的膨胀可充作安装难以固定的卡夹用材,或做珠宝加工的支撑夹具,便于精加工;无论作填充物或作夹具用,一旦加工完后,只需加热到其低熔点的温度时即可与主体分离,而低熔点合金仍可再用,类此还可作铸造模型的母型材用;作焊料,铟与锡的合金可作真空密封之用,如作玻璃-玻璃和玻璃-金属间的焊剂,In-Me远较Pb-Sn及Au-Sn优越,经登月舱在月球上着陆,查明了铟材在低温下的延展性十分可靠且不脆化与开裂;铟的二元、三元等低熔合金具有良好的高温抗伸强度及抗疲劳强度,常见的铟基低熔点合金见表2。

表2 铟基焊接剂B 焊接剂铟与银、铋和铅等金属可形成一系列熔点间于47~234℃的金属焊接剂,俗称软合金。

因为铟焊料具有较好的润湿玻璃性能,且对某些贵金属基片的渗透较弱,故主要用于电子及低温物理领域焊接,既防止损坏印刷电路板,又可利用其熔点逐渐降低而实现堆焊电子元件等,如用在高真空系统中作焊接玻璃-玻璃、玻璃-金属及电子器件的焊接剂用。

合金In-Cu32-Zn15-Cd20-Ni2-Ag30.5具有良好的导电性,又有较优的力学性能和防腐能力,故在机械工业中用作焊接钢、铁及有色金属的焊料;某些铟基低熔合金,如In-Sn25-37.5Pb25-37.5、InSn75、In-Sn50及In-Pb50等具有抗碱腐蚀特性,可作为氯碱工业化工设备的焊接剂。

C 涂层及防腐合金铟及铟基合金具有耐磨、耐腐及力学性能良好的特性,故常用作控制仪表、地球物理仪、监测辐射仪及红外线仪等的涂层,如In-Zn-Al作航空及汽车工业中的防腐涂层;纯度大于99%的铟作高速航空发动机银铅铟轴承材料及传统装饰纪念品的涂层;如今由于铝导线在电力工业中的发展,用铟作铝线接头和连接器的涂层可保证高的电导率及良好的力学性能。

铟的另一重要用途是镀在飞机发动机、汽车发动机的轴承上,可增加轴承的强度、硬度和抗腐蚀性,并使表面易于涂油,从而能大大提高轴承的使用期限。

In-Ag-Cu、In-Cu-Pb、In.Pb-AR及In-Cu等合金因制造高级高速发动机轴承而广泛用于航空及汽车工业;铟基合金可作玻璃透镜的抛光材料;金、钯、银、铜同铟组成的合金常用来制作假牙和装饰品,如In-Ni-Ga常用作牙科材料;In-Te77-82可作热电偶。

向润滑剂中添加少量铟的化合物,则可降低其腐蚀性;反射镜类仪器涂铟既能增大其反射性能、不怕海水腐蚀,又不易在空气中变暗,故为军工及海事中采用。

D 电子、电池工业高纯铟是电子工业上的重要原料,用于制造化合物半导体锑化铟、砷化铟、磷化铟等,以及作为半导体锗、硅的掺杂元素。

例如,锑化铟可用作红外线检波器的材料,磷化铟可用作微波振荡器等。

铟的另一较大用途是作二极管、晶体管和整流器中的合金接点材料,在电器开关的触点或碳刷上涂铟,可改善电器接触处的烧损;而In203与Ag20及AgCl组成的材料,可作良好的电接点材料;而液态Ga-In-Sn合金也是电接点的良好材料;InSb制备的集成电路可用于无接点开关与无电刷马达。

铟还可以用作锗晶体管的发射极与集电极,其中作为锗晶体管中的掺杂元素,在PNP锗晶体管生产中,铟的用量相当大。

铟的ⅢA-V A族化合物广泛用于光通信及红外仪器中,如InGaAs用于光通信长波段(1.3~1.7um)激光器;GalnP作发光元件;InAs及InAsP作霍尔元件;InSb作红外探测器用于制导装置及装备红外热成像仪;InP可用于制作大功率激光器。

铟最广泛、用量最大的用途是在电子工业中作液晶显示用的ITO(透明导电膜),用于手表、小计算器、便携式电视机、摄像机及文字处理机等,目前更向大型化、彩色化发展,如液晶电视、投影电视屏幕像显示管,且已进入光磁记录材料市场。

其次作为透明电极,充作飞机及机车挡风板玻璃窗的场致发光元件制作雾冰器,既保证了玻璃窗透明可见度,又可去雾、冰;透明热IT0或In203涂膜可作透明热反射体,如低压铟钠灯、反射热的建筑玻璃窗、冷冻食物的冰冻仓及烤箱炉门等。

铟丝可制作3.4K的电阻加热元件;铟有两种用于能源的电池,即太阳能铟光电池与含铟非晶态硅电池;用铟硒氧化物涂在塑料薄膜上以及用Gu-In-Se膜做成的光电池,比硅太阳能电池价廉且转换率高。

在无汞锌粉的制备中添加铟可以起到防腐的作用。

E 原子能工业铟镉铋合金在原子能工业上作吸收中子用的材料,铟箔可用来测量中子流并可测定其能量,这是因为铟在慢中子作用下具有易激发的特性,故用作测定反应堆中子流和其能量的指示剂。

In-Ag15-Cd80、In-Ag80-Cd5及In-Bi-Cd等可作核反应堆中吸收中子的核控制棒;In-Ca-C 低熔点合金可作原子能工业中的冷却回路材料。

F 化工催化剂金属铟作催化剂用于以液态N204进行乙氰爆炸氧化反应中。

在100~400℃间使氢和重氢作用而产出HD2,或使蚁酸分解采用In/Ge催化剂。

400℃时脱酒精或脱水以及分解N20或在20%下的CCl4液中进行NH3的氧化反应等用氧化铟催化。

丙烯的氧化和在空气中于375℃下使2-3-二甲基萘生产萘都是用In203/Al203催化剂。

In203/C是使溴和氢合成HBr的良好催化剂。

InCl3多用于催化取代反应过程中,如在95%下作苯与n-苄基氯取代反应的催化剂,只需1min即可获得氯二苯基甲烷与HCl,其产出率高达85.7%。

在250~325℃和5.1~25.3MPa下使乙烯水合为C2H3OH(气相)时,在硅胶或炭上的铟硼酸盐是一良好催化剂。

在0~225℃间环醚的聚合中常用的催化剂是In/Al203。

In2S3和In203是用于Li2O/NiO进行离解N204的助催化剂。

日本研究用In203作催化剂,以便使煤、木炭及焦油在300~600℃下发生氧化,而从水中提取氢作新能源。

此外,研究中的光纤维通信中InGaAsO/InP异质结激光器,也是铟的新用途。

1.3 几种重要的铟化合物A IT0薄膜氧化铟锡或掺锡氧化铟薄膜是一种重掺杂、高简并N型半导体,简称IT0薄膜。

经扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和平面图像高分辨率电镜(HREM)研究采用各种技术生长的ITO 薄膜的微结构表明,该材料是复杂的立方铁锰矿型结构(即立方In203)的多晶体,组成多晶体的大晶粒中含有亚晶粒区,电子迁移率在15~450cm2/(V·s)范围内,因此,该化合物具有优异的电学和光学性能。

由于IT0薄膜材料具有优异的光电特性,膜层硬度高且耐磨耐蚀,导电性能及加工性能极好,因而近年来得以迅速发展。

其主要应用在乎面液晶显示、太阳能电池电极、热辐射反射镜等方面。

此外,ITO膜能防静电、防雾、除雾。

可应用于需要屏蔽电磁波的地方,如计算机房、雷达的屏蔽保护区,甚至可用于防雷达隐形飞机上。

国内已成功将IT0膜用于平面及曲面飞机风挡、双引自行车及医疗设备中。

B 磷化铟磷化铟相对分子质量为145.80,熔点为1070℃,是非可燃性固体,易与强氧化剂、硫和强酸反应,不溶于弱酸和水,无挥发性、无气味,具有优异的半导体性能,被称为第三代半导体主要材料之一,可能取代硅制作大规模集成电路。

常用于半导体化合物、低压钠灯、无汞干电池阴极和IT0透明电池材料。

C 三甲基铟、三乙基铟和二甲基乙基铟高纯三甲基铟、三乙基铟和二甲基乙基铟为白色晶体,对氧和水很敏感,暴露在空气中会立刻燃烧。

一般用于金属有机化学气相沉积(MOCVD)的原材料和添加剂,在很多半导体结构和器件中有着广泛的应用。

2.2 高纯铟的制备2.2.1 金属铟的回收与生产铟在地球化学上属于“分散元素”,没有单独开采的工业矿床,它主要以微量与有色金属铅、锌、铜、锡矿物共生,其他还有明矾石、菱铁矿、钼辉石等,是资源综合利用的产物。

铟的矿物种类不多,但共生矿分布很广,在共生矿铟含量达十万分之几就有工业生产价值。

铟品位较高且目前最有工业回收价值的矿物主要为闪锌矿,含量为0.00001%~0.1%,在铅锌冶炼的过程中铟作为副产品回收,锡冶炼厂也回收铟。

以下介绍国内外铟的回收与生产工艺。

A Porto-Marghera(P-M)多次中和法1969年,Porto-Marghera(P-M)锌厂与都灵冶金中心联合成立了世界上第一个实现从锌浸出渣中同时综合回收镓、铟、锗的单位。

其原料成分和工艺流程分别见表3和图5。

表 3 Porto-Marghera(P-M)多次中和法回收镓、铟、锗原料成分 (%)图5 P-M多次中和法提镓、铟、锗流程原料先经1250℃烟化,所得烟尘经碱洗(pH=8.0)脱氯,再经中浸(pH=5.5)脱锌与镉,中浸渣经还原酸浸,镓、铟、锗转人溶液,经传统丹宁沉锗后,沉锗后液经第一次中和得富含镓0.5%~2.5%及铟0.6%~12%的中和渣,由此转送都灵冶炼中心回收镓与铟:先经酸还原溶解,经第二次中和(pH=4.2),用碱溶解,不溶物富含铟由此回收铟。

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