Bubuk indiumadalah elemen logam dengan simbol dalam dan jumlah atom 49, yang terletak di kelompok IIIa periode kelima dari tabel periodik. CAS 7440-74-6, formula molekulnya, yang merupakan logam putih perak dengan warna biru muda. Ini memiliki tekstur lembut dan dapat digaruk oleh kuku. Plastisitas yang kuat, keuletan yang baik, dan dapat dikompresi menjadi seprai. Logam indium terutama digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi paduan titik leleh rendah, paduan bantalan, semikonduktor, sumber lampu listrik, dll. Indium tidak beracun, tetapi harus dihindari dari kontak dengan kulit dan konsumsi. Karena permeabilitas dan konduktivitas cahaya yang kuat, ini terutama digunakan dalam produksi target ITO (untuk produksi tampilan kristal cair dan layar datar), yang merupakan area konsumen utama indium ingot, menyumbang 70% dari konsumsi indium global.
|
Formula Kimia |
Di dalam |
|
Massa yang tepat |
115 |
|
Berat molekul |
115 |
|
m/z |
115 (100.0%), 113 (4.5%) |
|
Analisis unsur |
Di, 100.00 |
|
|
|
Bubuk indium, sebagai logam langka, telah menjadi sumber daya strategis yang sangat diperlukan dalam teknologi dan industri modern karena sifat fisik dan kimianya yang unik. Dari layar smartphone hingga batang kontrol reaktor nuklir, dari sel fotovoltaik hingga komputasi kuantum, aplikasi indium telah menembus ke dalam setiap aspek kehidupan manusia.
1.1 Bahan target ITO dan film konduktif transparan
Area konsumen terbesar dari indium (akuntansi untuk 70% dari dunia) adalah produksi target indium timah oksida (ITO), yang digunakan untuk memproduksi elektroda konduktif transparan untuk display kristal cair (LCD), layar sentuh, layar OLED, dan panel surya. ITO Film diendapkan pada substrat kaca atau poliester melalui proses sputtering vakum, dengan transmitansi lebih dari 90% dan resistensi permukaan serendah 10-100 Ω/□, konduktivitas dan transparansi yang menyeimbangkan sempurna.
Kasus aplikasi yang khas:
Smartphone dan TV: Lebih dari 90% layar smartphone global menggunakan ITO Film. Ketebalan lapisan ITO dari TV OLED 65 inci merek tertentu hanya 200 nanometer, tetapi membawa 95% transmisi sinyal sentuh.
Building Energy Saving Glass: Low-E Glass yang dilapisi dengan ITO dapat mengurangi konsumsi energi bangunan sebesar 30%. Teknologi ini diterapkan pada kaca dinding eksterior bangunan pusat Shanghai, mengurangi emisi karbon dioksida lebih dari 2000 ton per tahun.
Kaca Depan Penerbangan: Kaca depan pesawat Boeing 787 diintegrasikan dengan film pemanas ITO, yang dapat menghilangkan es dalam 10 menit dalam lingkungan -50 derajat, meningkatkan efisiensi sebesar 5 kali dibandingkan dengan solusi kawat resistensi tradisional.
1.2 Teknologi Tampilan Baru
Indium menunjukkan potensi di bidang yang muncul seperti tampilan LED mikro dan titik kuantum. Titik kuantum indium fosfide (INP) dapat mencapai cakupan gamut warna NTSC 100%. Televisi dot kuantum 8K yang diluncurkan oleh pabrikan tertentu memiliki ketebalan lapisan titik kuantum INP hanya 5 mikron, yang meningkatkan kemurnian warna sebesar 40% dibandingkan dengan solusi tradisional.
2.1 Bahan semikonduktor senyawa
Indium adalah komponen inti dari semikonduktor senyawa seperti indium fosfida (INP), indium arsenide (INAs), dan indium gallium nitride (INGAN), dan banyak digunakan dalam bidang seperti komunikasi 5G, penginderaan serat optik, dan laser radar.
Kasus Terobosan Teknologi:
Penguat daya stasiun pangkalan 5G: Berdasarkan INP High Electron Mobility Transistor (HEMT), frekuensi operasi dapat mencapai 300GHz, dan kepadatan daya tiga kali lebih tinggi dari perangkat GaAs. Setelah stasiun pangkalan makro 5G peralatan komunikasi tertentu mengadopsi INP PA, jari -jari cakupan diperluas sebesar 20%.
Lidar Mengemudi Otonom: Laser Cahaya Biru Berbasis Ingan (450nm) dikombinasikan dengan fotodetektor INP mencapai deteksi pada jarak 200 meter. Modul LIDAR dari Tesla Model Y mengadopsi solusi ini, yang meningkatkan kepadatan awan titik sebesar 50%.
2.2 Teknologi Manufaktur dan Doping Chip
Indium, sebagai dopan tipe-P, dapat secara signifikan meningkatkan kinerja transistor germanium. Transistor sumur kuantum indium antimonide (INSB) yang dikembangkan oleh laboratorium tertentu memiliki mobilitas elektron 300000 cm ²/(V · S) pada suhu rendah 3K, yang 100 kali lebih cepat daripada perangkat berbasis silikon dan menyediakan bahan potensial untuk chip komputasi kuantum.
3.1 sel fotovoltaik
Tembaga indium gallium selenide (cigs) sel surya film tipis adalah aplikasi landmark indium di medan energi. Efisiensi konversi fotolektriknya mencapai 23,35% (menurut data laboratorium ZSW di Jerman), dan memiliki kinerja cahaya yang lemah, menghasilkan listrik 15% lebih banyak daripada sel silikon kristal dalam cuaca hujan.
Kemajuan Industrialisasi:
Building Integrated Photovoltaics (BIPV): Produk dinding tirai kaca CIGS yang diluncurkan oleh perusahaan tertentu dengan kepadatan daya 180W/m ² telah diterapkan pada proyek menara surya Dubai, menghasilkan lebih dari 5 juta kWh listrik setiap tahun.
Perangkat fotovoltaik fleksibel: Sel CIGS fleksibel menggunakan elektroda transparan indium seng oksida (IZO), dengan jari -jari lentur hingga 2mm. Sebuah perusahaan mengintegrasikannya ke dalam sayap drone, memperpanjang waktu ketahanan sebesar 30%.
3.2 Industri Nuklir
Paduan indium memainkan peran penting dalam reaktor nuklir:
Bahan batang kontrol: isotop indium-115 memiliki penampang penyerapan neutron termal 199 bar. Sodium generasi keempat yang didinginkan reaktor cepat pada batang kontrol paduan Ag, yang meningkatkan akurasi regulasi fluks neutron sebesar 20%.
Detektor neutron: Detektor semikonduktor berdasarkan INP dengan resolusi energi 0,3% (@ 662kev), yang 10 kali lebih tinggi dari detektor HE-3 tradisional. Ini telah digunakan untuk pemantauan fluks neutron di reaktor eksperimental termonuklear internasional ITER.
4.1 Paduan titik leleh rendah
Paduan yang dibentuk oleh indium, bismut, timah dan logam lainnya (titik lebur 47-122 derajat) banyak digunakan dalam:
Fire Sprinkler System: Dalam Nozel Paduan BI SN yang digunakan di pusat data dapat secara akurat meleleh pada 68 derajat, dengan waktu respons 3 detik lebih cepat daripada nozel bola kaca tradisional, mengurangi kehilangan api hingga 40%.
Bahan Korban pencetakan 3D: Sebuah perusahaan penerbangan telah mengembangkan indium yang mengandung paduan pengorbanan untuk pembuatan lubang pendingin film blade turbin, dengan akurasi pencetakan 0,05mm, yang 5 kali lebih efisien daripada pemesinan pelepasan listrik tradisional.
4.2 Lapisan tahan dan anti korosi
Pelapis berbasis indium berkinerja sangat baik di lingkungan yang ekstrem:
Bantalan Aerospace: Bantalan utama model mesin tertentu dilapisi dengan nikel indium, yang mengurangi laju keausan menjadi 0,1 μ m/jam pada suhu tinggi 500 derajat, dan memperpanjang masa pakai bantalan yang tidak dilapisi 8 kali.
Peralatan Laut: Permukaan baling -baling kapal dilapisi dengan paduan Zn, yang memiliki ketahanan korosi hingga 1000 jam dalam lingkungan semprotan garam NaCl 3,5%, tiga kali lebih tinggi dari lapisan kromium.
5.1 Radioisotop
Indium-111 (waktu paruh 2,8 hari) adalah inti nuklida dalam pencitraan medis:
Diagnosis tumor: Injeksi octreotide berlabel IN-111 dapat secara khusus berikatan dengan reseptor tumor neuroendokrin. Sebuah studi klinis menunjukkan bahwa sensitivitasnya mencapai 92%, yang 25% lebih tinggi dari pemeriksaan CT.
Pemantauan Peradangan: Pemindaian Sel Darah Putih Dalam 11 Daerah dapat menemukan fokus infeksi tersembunyi, dengan tingkat akurasi 95% dalam diagnosis infeksi sendi buatan.
5.2 Biosensor
Sensor berbasis indium fosfide (INP) muncul di bidang medis:
Pemantauan Glukosa Darah Non Invasif: Sensor Gelombang Kapasitansi Fotolektrik INP yang dikembangkan oleh perusahaan tertentu mencapai pemantauan glukosa darah terus menerus dengan menganalisis perubahan dalam spektrum kulit, dengan kisaran kesalahan dari<10%. It has been recognized as a breakthrough device by the FDA.
Urutan DNA:Bubuk indiumTransistor efek lapangan nanowire dapat mendeteksi perubahan arus ketika molekul DNA tunggal melewati. Sebuah tim menggunakan teknologi ini untuk meningkatkan kecepatan sekuensing menjadi 1000 pangkalan per detik, yang 10 kali lebih cepat dari platform Illumina.
Proses ekstraksi indium terutama adalah metode elektrolisis ekstraksi, yang juga merupakan teknologi proses utama produksi indium di dunia saat ini. Aliran proses prinsip adalah: Bahan baku yang mengandung indium → pengayaan → disolusi kimia → pemurnian → ekstraksi → ekstraksi punggung → penggantian seng (aluminium) → spons indium → pemurnian elektrolit → indium halus.
90% dari produksi indium dunia berasal dari produk sampingan smelters timbal dan seng. Metode pemulihan peleburan indium terutama untuk memulihkan indium dari tembaga, timbal dan peleburan peleburan seng, slag dan lumpur anoda dengan pengayaan. Menurut sumber bahan baku yang dipulihkan dan perbedaan konten indium, berbagai proses ekstraksi diterapkan untuk mencapai konfigurasi terbaik dan pendapatan maksimum. Teknologi proses umum termasuk slagging oksidasi, penggantian logam, pengayaan elektrolitik, ekstraksi pencucian asam, elektrolisis ekstraksi, pertukaran ion, pemurnian elektrolitik, dll. Saat ini, ekstraksi pelarut banyak digunakan, yang merupakan proses pemisahan dan ekstraksi yang sangat efisien. Penerapan metode pertukaran ion dalam pemulihan indium belum dilaporkan dalam industrialisasi. Dalam proses memisahkan indium dari timah dan tembaga yang sulit diuapkan, sebagian besar indium terkonsentrasi pada abu buang dan sampah. Dalam pemisahan seng yang mudah menguap dan kadmium, indium diperkaya dalam slag tungku dan slag filter.
Dalam timah ISP dan proses peleburan seng, sebagian besar indium dalam konsentrat terkonsentrasi pada timbal mentah yang diproduksi dalam proses perbaikan seng mentah. Untuk memulihkan indium yang kaya akan indium dan timah, proses mengekstraksi indium dengan pendidihan alkali selalu diadopsi, yang memiliki kelemahan kapasitas produksi yang kecil, biaya produksi yang tinggi, dan tingkat pemulihan logam rendah.
Untuk menyederhanakan proses ekstraksi indium, mengurangi biaya produksi, dan meningkatkan laju pemulihan logam, mengingat proses produksi asli mengekstraksi indium, proyek telah mempelajari dan mengembangkan proses ekstraksi "kekayaan indium mentah elektrolisis elektrolisis elektrolit ekstraksi elektrolit indium" melalui uji kondisi, uji siklus dan uji komprehensif, dan menentukan parameter terbaik dari proses baru. Aliran proses adalah sebagai berikut: timbal mentah dilelehkan dan dilemparkan ke dalam pelat elektroda, dimuat ke dalam sel elektrolitik untuk elektrolisis, dan indium dalam anoda dilarutkan ke dalam elektrolit. Ketika indium diperkaya dengan konsentrasi tertentu, elektrolit ditarik keluar untuk ekstraksi dan pengupasan. Larutan pengupasan indium yang kaya diperoleh setelah penyesuaian pH, penggantian, dan peleburan pelet.
Beberapa teknologi baru untuk memisahkan dan mengekstraksibubuk indium: Bahan pemisahan utama yang digunakan dalam teknologi baru ini termasuk membran cair, resin chelating, resin yang menghamili dan mikrokapsul. Dalam kondisi yang sesuai, indium dapat dipisahkan dan dipulihkan secara efektif dengan menggunakan teknologi ini. Teknologi baru ini memberikan pilihan baru untuk pemisahan dan pemulihan indium.
Menambahkan bubuk logam indium ke dalam superkonduktor magnesium diboride sangat meningkatkan kepadatan arus kritis superkonduktor magnesium diborida, yang merupakan langkah lain menuju kepraktisan. Ketika kepadatan arus yang melewati superkonduktor melebihi nilai tertentu, superkonduktor akan kehilangan superkonduktivitasnya, yang merupakan kepadatan arus kritis superkonduktor. Ini adalah indeks penting untuk mengukur kinerja superkonduktor. Bubuk logam indium ditambahkan ke magnesium diborida dan diproses menjadi kawat setelah perlakuan panas pada 2000 derajat. Kepadatan arus kritis superkonduktornya adalah 4 kali lebih tinggi dari itu tanpa indium, mencapai 100000 ampere per sentimeter persegi. Ini karena logam indium meresap antara butiran magnesium diborida, sehingga meningkatkan adhesi.
Indium memiliki beberapa sifat kimia yang mirip dengan seng dan besi, sedangkan sifat kimia lainnya mirip dengan timah dan aluminium. Indium memiliki tiga keadaan oksidasi: 1, 2, dan 3. Trivalen adalah yang paling umum, sedangkan trivalen stabil dalam larutan air. Senyawa monovalen biasanya mengalami pemecatan saat dipanaskan. Indium adalah salah satu logam padat paling lembut yang cukup stabil di udara. Pada suhu normal, logam indium tidak teroksidasi oleh udara, tetapi terbakar di bawah panas yang kuat dan menghasilkan oksida indium (III) dengan api merah biru kusam. Permukaan logam indium mudah dimurnikan, dan setelah terpapar ke atmosfer, film tipis yang mirip dengan permukaan aluminium muncul. Film tipis itu keras tetapi mudah larut dalam asam klorida. Ketika suhu naik sedikit di atas titik lelehnya, permukaan logam tetap cerah; Oksida terbentuk pada permukaan pada suhu tinggi.
Antara suhu kamar dan titik leleh, indium bereaksi perlahan dengan oksigen di udara, membentuk film indium oksida yang sangat tipis (IN2O3) di permukaannya. Pada suhu yang lebih tinggi, ia berinteraksi dengan bahan non-logam aktif. Potongan besar logam indium tidak bereaksi dengan air mendidih dan larutan alkali, tetapi bubuk indium dapat secara perlahan bereaksi dengan air untuk menghasilkan indium hidroksida. Indium bereaksi perlahan dengan asam encer dingin dan mudah larut dalam asam anorganat panas pekat, serta asam asetat dan asam oksalat. Indium dapat membentuk paduan dengan banyak logam (terutama zat besi, yang secara signifikan teroksidasi). Status oksidasi utama indium adalah +1 dan +3, dan senyawa utamanya adalah in2o3, in (oh) 3, dan incl3. Ketika dikombinasikan dengan halogen, mereka dapat membentuk monohalida dan trihalida, masing -masing. [3] Ketika dipanaskan, indium dapat bereaksi dengan halogen, sulfur, fosfor, serta arsenik, antimon, selenium, dan telurium. Bereaksi dengan hidrogen dan nitrogen masing -masing menghasilkan hidrida dan nitrida. Indium dapat membentuk amalgam merkuri dengan merkuri, dan indium membentuk paduan dengan sebagian besar logam disertai dengan efek pengerasan yang signifikan. Indium dapat membentuk ikatan kovalen dalam senyawanya, yang dapat mempengaruhi perilaku elektrokimia. Beberapa solusi garam indium memiliki konduktivitas rendah, menunjukkan sifat ikatan non-ionik mereka. Reaksi elektroda indium membutuhkan energi aktivasi tinggi sedang, dan penggunaan elektrolit pengikat reaksi elektroda reversibel dapat menggeritik indium indium.Bubuk indiumMudah untuk listrik indium menggunakan garam sianida, sulfat, fluoroborate, dan aminosulfonat.
Tag populer: Indium Powder CAS 7440-74-6, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, curah, dijual