銦的(簡介,歷史,特性和用途)
Release Time:2021-07-13銦的簡介
銦相對稀有,在地殼中的含量估計約為百萬分之 0.1。因此,它比銀或汞略多。銦通常存在于鋅礦石中,主要來自鋅礦石加工過程中產生的殘留物。銦是一種吸入中度毒性的金屬,攝入時具有輕度毒性。然而,其對人體毒性的確切性質尚不清楚。銦是一種柔軟、可延展的金屬,具有明亮的光澤。銦這個名字來源于它在分光鏡中顯示的靛藍色。銦的金屬熔點低,高于熔點時會點燃紫色火焰。奇怪的是,銦的純金屬被描述為在彎曲時發出高亢的“吶喊”。這類似于錫的聲音或“錫的哭泣”,但是,它們都不像哭泣!它具有在極低溫度下保持柔軟和可加工的不尋常特性。這種特性使其可用于溫度接近絕對零的特殊設備。它是低溫泵、高真空系統和其他獨特的連接和密封應用的絕佳選擇。銦適用于這種應用,因為它能夠貼合許多不規則的表面并具有其特有的“粘性”。事實上,當它純凈時,它會非常緊密地粘附在自身或其他金屬上。這種特性使其可用作焊料 - 它降低了某些焊料的熔點,增強了其他焊料的強度,并防止了某些焊料太容易分解。例如,當用作硅二極管或其他溫度傳感器與冰箱冷臺之間的墊圈時,銦箔增加了熱接觸面積并防止傳感器因振動而分離。銦的其他用途是制造電池和電子設備,以及研究。
銦的另一個重要用途是制造合金——用于電子設備和牙科材料。銦在合金中被稱為“金屬維生素”,這意味著極少量的銦可以使合金發生巨大變化。例如,在金和鉑合金中加入少量的銦會使它們變得更加堅硬。一些飛機部件由含有銦的合金制成,可防止它們與空氣中的氧氣發生反應或磨損。
銦金屬溶于酸,但在室溫下不與氧氣反應。然而,在較高溫度下,它會與氧氣結合形成氧化銦。正是這種形式的銦可用作透明導電氧化物。顧名思義,這些材料在作為玻璃或塑料薄膜上的薄涂層應用時,對可見光既透明又導電。實際上使用的是氧化銦錫或“ITO”,這是銦最重要的應用之一。
大約 45% 的銦用于制造 ITO,這在太陽能電池和平板顯示器(LCD - 液晶顯示器)中得到了應用。對于這兩種應用,ITO 用于在器件上建立電流并使光通過它。當建筑或光伏玻璃涂有 ITO 時,它可以阻止太陽的有害紅外線穿過。如果涂在飛機或汽車擋風玻璃上,它可以對玻璃進行電除冰或除霧,并通過減少熱量增加來減少空調需求。其他用于太陽能電池的銦化合物包括銦鎵砷化物和銅銦鎵硒化物。許多科學家認為,太陽能電池未來可能會在許多應用中取代天然氣、煤炭和石油。然而,近年來,隨著液晶電視和電腦顯示器的普及,需求迅速上升,因此銦的供應受到質疑。在自由銦市場上,這導致價格大幅上漲和大量銦的供應不足。目前,回收和制造效率的提高在需求和供應之間保持了良好的平衡。
銦的歷史
1863 年,德國弗萊堡礦業學院的費迪南德·賴希 (Ferdinand Reich) 發現了銦。Reich 正在研究礦物閃鋅礦(現在稱為閃鋅礦,ZnS)的樣本,他認為其中可能含有最近發現的元素鉈。他從中得到了一種黃色沉淀,他認為是硫化鉈,但他的原子光譜儀顯示出的譜線不是鉈的譜線。然而,因為他是色盲,他讓 Hieronymous Richter 觀察光譜,他注意到一條明亮的紫羅蘭色線,這最終導致了銦這個名字,來自拉丁語indicum,意思是紫羅蘭。Reich 和 Richter 合作分離出一個新元素的小樣本,并宣布了它的發現。隨后,當賴希得知里希特在訪問巴黎時聲稱他是發現者時,兩人鬧翻了。
銦的特性和用途
1.外貌
一種柔軟的銀色金屬,在空氣和水中穩定。
2.自然豐度
銦是地球上含量最少的礦物質之一。它在自然界中未被發現,但通常與鋅礦物和鐵、鉛和銅礦石有關。它作為鋅精煉的副產品在商業上生產。
3.用途
※大多數銦用于制造氧化銦錫 (ITO),這是觸摸屏、平板電視和太陽能電池板的重要組成部分。這是因為它導電,與玻璃緊密結合并且是透明的。
※氮化銦、磷化物和銻化物是用于晶體管和微芯片的半導體。
※銦金屬粘附在玻璃上,可用于為高層建筑的窗戶提供鏡面效果,也可用作焊工護目鏡上的保護膜。由于其低摩擦性,它還被用于涂覆一級方程式賽車的滾珠軸承。
※由于熔點低,銦合金已被用于商店和倉庫的消防噴淋系統。
4.生物作用
銦沒有已知的生物學作用。如果攝入超過幾毫克就會有毒,并會影響胚胎或胎兒的發育。


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