01簡介

銦是一種化學元素，符號為 In，原子序數(shù) 49。銦是堿金屬除外最柔軟的金屬，外觀如錫般呈銀白色，它是一種后過渡金屬，在地殼中的成分占 0.21ppm(百萬分率)。銦的熔點比鈉和鎵高，但低于鋰和錫?；瘜W上，銦類似鎵和鉈，其性質(zhì)主要介于兩者之間。銦在 1863 年由斐迪南·賴希和希羅尼穆斯·特奧多爾·里赫特透過光譜方法發(fā)現(xiàn)，他們因為其靛藍色的譜線而如此命名，隔年，銦才被分離出來。

銦是硫化鋅礦石的次要成分，且為鋅精煉的副產(chǎn)物。它主要運用在半導體工業(yè)、低熔點金屬合金如焊料、軟金屬高真空密封墊以及制造涂覆在玻璃上的透明氧化銦錫(ITO)導電膜。因此銦是一種科技關(guān)鍵元素。

02銦的發(fā)現(xiàn)簡史

銦元素是在1863年由德國的賴希和李希特，用光譜法研究閃鋅礦時發(fā)現(xiàn)的。

銦的發(fā)現(xiàn)要歸功于元素鉈的發(fā)現(xiàn)，在鉈被發(fā)現(xiàn)和取得后，德國弗賴貝格(Freiberg)礦業(yè)學院物理學教授賴希由于對鉈的一些性質(zhì)感興趣，希望得到足夠的金屬進行實驗研究。他在1863年開始在夫賴堡希曼爾斯夫斯特(Himmelsfüst)出產(chǎn)的鋅礦中尋找這種金屬。這種礦石所含主要成分是含砷的黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉛礦、硅土、錳、銅和少量的錫、鎘等。賴希認為其中還可能含有鉈。雖然實驗花費了很多時間，但他卻沒有獲得期望的元素。然而他得到了一種不知成分的草黃色沉淀物，并認為是一種新元素的硫化物。

只有利用光譜進行分析來證明這一假設(shè)?？墒琴囅Ｊ巧?，只得請求他的助手H.T.李希特進行光譜分析實驗。李希特在次實驗就成功了，他在分光鏡中發(fā)現(xiàn)一條靛藍色的明線，位置和銫的兩條藍色明亮線不相吻合，就從希臘文中"靛藍"(indikon)一詞命名它為indium(銦)。兩位科學家共同署名發(fā)現(xiàn)銦的報告。分離出金屬銦還是他們二者共同完成的。他們首先分離出銦的氯化物和氫氧化物，利用吹管在木炭上還原成金屬銦，于1867年在法國科學院展出。

03生產(chǎn)

銦在加工其他金屬礦物時作為副產(chǎn)物。它的主要來源是硫化鋅礦，硫化鋅礦主要存在于閃鋅礦中少量可能從硫化銅礦物中提取。在鋅冶煉的焙燒--電解提取的過程中，銦會聚集在富含鐵的殘余物中。銦可從上述方式中提取，也可以直接從過程產(chǎn)生的溶液還原并通過電解進一步地純化。確切的過程因冶煉廠的運作方式而異。

銦的生產(chǎn)受到每年提取的硫化鋅（和銅）礦物數(shù)量的限制（因為銦是副產(chǎn)物）。因此，需要根據(jù)供應(yīng)潛力來衡量其可用性。副產(chǎn)物的供應(yīng)潛力定義為在當前市場條件下（技術(shù)和價格）每年從其主體材料中商業(yè)化提取的量 。副產(chǎn)品不需考量存量和來源，因為它不能獨立于主要產(chǎn)品中提取。最近的估計顯示，銦的供應(yīng)潛力至少有 1,300噸/年是來自硫化鋅礦石以及 20 公噸/年來自硫化銅礦石 。這些數(shù)字遠遠高于目前的產(chǎn)量（2016 年為 655 公噸） ，因此，在不顯著增加生產(chǎn)成本或價格的情況下，未來銦的副產(chǎn)品可能增加產(chǎn)量。 2016年銦的平均價格為240美元/公斤，低于2014年的705美元/公斤。

中國是銦的主要生產(chǎn)國（2019 年為 300 噸），其次是韓國（240 噸），日本（75 噸）和加拿大（60 噸）。

04應(yīng)用

1924年，人們發(fā)現(xiàn)銦具有穩(wěn)定有色金屬的重要特性，成為銦的首要用途。次大規(guī)模應(yīng)用是在第二次世界大戰(zhàn)期間，在高性能飛機的發(fā)動機中涂覆軸承，以防止損壞和腐蝕（已非現(xiàn)今主要用途）。人們在易熔合金、焊料和電子產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)銦的新用途。在1950年代，銦的微小珠子用于 PNP 合金結(jié)晶體管的發(fā)射極和集電極。在1980年代中后期，用于液晶顯示器（LCD）的磷化銦半導體和氧化銦錫（ITO）薄膜的發(fā)展引起人們的極大興趣。到1992年，薄膜應(yīng)用已成為銦的用途。

氧化銦 In2O3 (III)和氧化銦錫（ITO）用作導電發(fā)光板中玻璃基板上的透明導電涂層。氧化銦錫用作低壓鈉蒸汽燈中的濾光器。紅外輻射被反射回燈中，可提高燈管內(nèi)的溫度并改善燈的性能。 銦有許多與半導體相關(guān)的應(yīng)用。一些銦化合物，如銻化銦和磷化銦，是有用的半導體。一種常用于半導體的銦化物是三甲基銦（TMI），三甲基銦也用作 II-VI價化合物半導體中的半導體摻雜劑。 InAs 和 InSb 用于低溫晶體管，InP 用于高溫晶體管 ?；衔锇雽w InGaN 和 InGaP 用于發(fā)光二極管（LED）和激光二極管。銦在光伏電池中作為半導體銅銦鎵硒半導體（CIGS），光伏電池也稱為 CIGS 太陽能電池（一種第二代薄膜太陽能電池）。銦用于含鍺的 PNP 雙極結(jié)晶體管，因為當在低溫下焊接時，銦不會對鍺產(chǎn)生影響。

銦絲在低溫和超高真空應(yīng)用中用作真空密封和熱導體，例如作為填充間隙的墊圈 。銦是鎵–銦–錫合金中的一種成分，該合金在室溫下是液體，在某些溫度計中取代汞。其他銦與鉍、鎘、鉛和錫的合金，具有較高的熔點（仍然偏低，50至100°C），用于消防噴淋系統(tǒng)和熱調(diào)節(jié)器。

銦是堿性電池中汞的一種替代品，可防止鋅腐蝕和氫氣產(chǎn)生。添加銦到一些牙科用汞合金中以降低汞的表面張力，節(jié)省汞合金用量并提高其融合性。

銦的高度補捉中子的典型特性適用于核反應(yīng)堆的控制組，通常是 80％銀、15％銦和 5％鎘的合金。在核工程中，銦-113 和 銦-115 的 (n,n') 反應(yīng)用于確定中子通量的大小。