金属铟

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    基本信息
    铟(In)是一种银白色并略带淡蓝色的金属,质地柔软,能用指甲刻痕。它的原子序数为49,相对原子质量是114.82。在元素周期表中属于第13族,与铝、镓和铊同族。

    熔点和沸点

    铟的熔点较低,为156.61℃,沸点则达到2080℃左右。这种较低的熔点使得铟在一些低温合金和焊接材料中能够发挥特殊的作用,而较高的沸点又保证了它在高温环境下的一定稳定性。

    密度和硬度

    其密度为7.31g/cm³,硬度较低,莫氏硬度仅为1.2。

    延展性和导电性

    铟具有良好的延展性,可压成极薄的金属片。同时,它也是一种良好的导体,电导率约为11.6×10⁶S/m,在电子学领域有重要的应用。

    氧化态和反应活性

    铟在化合物中通常呈现+1和+3两种氧化态,其中+3氧化态更为常见。它在空气中相对稳定,但在加热时会与氧气发生反应,生成氧化铟(In₂O₃)。

    与酸和碱的反应

    铟能与酸反应,例如和稀盐酸反应生成氯化铟(InCl₃)和氢气。不过它对碱相对比较稳定,在一般的碱溶液中不容易发生化学反应。

    电子工业

    液晶显示器(LCD)

    铟是制造液晶显示器透明导电电极(ITO,氧化铟锡)的关键材料。ITO薄膜具有高透明度、良好的导电性和化学稳定性。在LCD屏幕中,ITO薄膜能够有效地传导电流,使液晶分子能够在电场作用下改变排列方向,从而实现图像显示。大约70%的铟用于这一领域。

    半导体器件

    在半导体领域,铟用于制造一些特殊的半导体化合物,如磷化铟(InP)和砷化铟(InAs)。这些化合物具有高电子迁移率和直接带隙等优良的电学性能,是制造高速电子器件、光电器件(如激光二极管、光电探测器)的理想材料。

    合金领域

    低熔点合金

    铟可以与其他金属形成低熔点合金。例如,铟与铋、锡、铅等金属组成的伍德合金,熔点低至70℃左右。这种低熔点合金在消防装置、自动喷水灭火系统的易熔元件等方面有应用。当温度升高到合金熔点时,合金熔化,从而触发相关的安全装置。

    轴承合金

    铟加入到一些轴承合金中可以提高合金的抗腐蚀性和润滑性能。在高速运转的轴承中,铟合金能够减少摩擦和磨损,延长轴承的使用寿命。

    太阳能光伏产业

    • 铟在太阳能电池中有一定的应用。在铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池中,铟是重要的组成部分。CIGS电池具有较高的光电转换效率、较低的生产成本和良好的稳定性。铟能够调整电池的能带结构,从而优化电池的电学性能,提高太阳能的利用效率。

    其他应用

    医学领域

    铟的一些放射性同位素(如¹¹¹In)在医学成像(如单光子发射计算机断层扫描,SPECT)中有应用。通过将标记有放射性铟的药物注入人体,利用其放射性信号来定位病变组织或观察器官的功能。

    装饰品行业

    由于铟具有银白色的外观,在一些高档装饰品和珠宝中,铟可以用来制作装饰涂层,为物品增添金属光泽和质感。



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