Indium prah CAS 7440-74-6

Indijski prašakje metalni element sa simbolom u i atomskom broju od 49, smješten u skupini IIIA u petom razdoblju periodične tablice. CAS 7440-74-6, je u molekularnoj formuli, koja je srebrni bijeli metal sa svijetloplavom bojom. Ima meku teksturu i može se ogrebati noktima. Snažna plastičnost, dobra duktilnost i može se komprimirati u listove. Indijski metal se uglavnom koristi kao sirovina za proizvodnju legura s niskim talištem, legure nosača, poluvodiča, električnih izvora svjetla itd. Indium je netoksičan, ali treba ga izbjegavati iz kontakta s kožom i gutanjem. Zbog svoje snažne propusnosti svjetlosti i vodljivosti, uglavnom se koristi u proizvodnji ITO ciljeva (za proizvodnju tekućih kristalnih zaslona i ravnih ekrana), što je glavno područje potrošača indota indija, što čini 70% globalne potrošnje indija.

Indijski prašak, kao rijedak metal, postao je neophodan strateški resurs u modernoj tehnologiji i industriji zbog svojih jedinstvenih fizičkih i kemijskih svojstava. Od zaslona pametnih telefona do kontrolnih šipki nuklearnih reaktora, od fotonaponskih ćelija do kvantnog računarstva, primjena indija prodirala je u svaki aspekt ljudskog života.

Elektronički prikaz i optoelektronska tehnologija: Osnova transparentne vodljivosti

 

1.1 ITO ciljni materijal i transparentni provodljivi film
Najveća potrošačka površina indija (koja čini 70% svijeta) je proizvodnja ciljeva indijskog oksida (ITO), koje se koriste za proizvodnju prozirnih provodljivih elektroda za prikaze tekućih kristala (LCD), dodirnih zaslona, OLED ekrana i solarnih panela. ITO film se taloži na staklenim ili poliesterskim supstratima postupkom raspršivanja vakuuma, s prijenosom od preko 90% i površinskom otpornošću od 10-100 Ω/□, savršeno uravnotežujući vodljivost i prozirnost.

Tipični slučajevi primjene:

Pametni telefoni i televizori: Preko 90% globalnih ekrana za pametne telefone koristi ITO film. Debljina sloja ITO -a OLED TV -a od 65 inča određene marke iznosi samo 200 nanometara, ali nosi 95% prijenosa dodirnih signala.

 

Staklo za uštedu energije u izgradnji: Nisko-E staklo obloženo ITO-om može smanjiti potrošnju energije zgrade za 30%. Ova se tehnologija primjenjuje na vanjsku zidnu čašu zgrade u šangajskom centru, smanjujući emisiju ugljičnog dioksida za više od 2000 tona godišnje.

Zrakoplovno vjetrobransko staklo: Vjetrobransko staklo zrakoplova Boeing 787 integrirano je s ITO grijaćim filmom, koji može biti led u roku od 10 minuta u okruženju od -50 stupnjeva, povećavajući učinkovitost za 5 puta u usporedbi s tradicionalnim otopinama žice otpora.

1.2 Nove tehnologije prikaza
Indium pokazuje potencijal u novim poljima kao što su mikro LED i kvantni točkici. Indium fosfid (INP) kvantne točke mogu postići 100% NTSC pokrivenost u boji. 8K kvantna točka televizija koju je pokrenuo određeni proizvođač ima debljinu sloja INP kvantne točke od samo 5 mikrona, što povećava čistoću boje za 40% u usporedbi s tradicionalnim otopinama.

Poluvodiči i integrirani krugovi: pokretači visoke frekvencije i velike brzine

 

2.1 složeni poluvodički materijali
Indij je jezgrena komponenta složenih poluvodiča kao što su indijski fosfid (INP), indij arsenid (INAS) i Indium galija nitrida (Ingan), a široko se koristi u poljima kao što su 5G komunikacija, optička senzija vlakana i laserski radar.

Tehnološki slučaj proboj:

Pojačalo napajanja od 5G bazne stanice: Na temelju tranzistora visokog elektrona (HEMT), radna frekvencija može doseći 300 GHz, a gustoća snage je tri puta veća od GAAS uređaja. Nakon što određena makro bazna stanica dobavljača komunikacijske opreme prihvati INP PA, polumjer pokrivanja se proširuje za 20%.
Autonomna vožnja LiDAR: Ingan -bazirani laser na bazi Inga (450Nm) u kombinaciji s INP fotodetektorom postiže otkrivanje na udaljenosti od 200 metara. LiDAR modul Tesla modela Y prihvaća ovo rješenje, što povećava gustoću oblaka točke za 50%.

 

2.2 tehnologija proizvodnje i dopinga čipa
Indium, kao dopant tipa P-tipa, može značajno poboljšati performanse germanijskih tranzistora. Kvantni bušotinski tranzistor indija antimonida (INSB) koji je razvio određeni laboratorij ima pokretljivost elektrona od 300000 cm ²/(v · s) na niskoj temperaturi od 3K, što je 100 puta brže od uređaja na bazi silicija i pruža potencijalne materijale za kvantne računalne čipove.

Energetska tehnologija: Osnaživanje zelene transformacije

 

3.1 Fotonaponske stanice
Bakreni indium galij selenid (CIGS) tanke filmske solarne ćelije su značajna primjena indija u energetskom polju. Njegova učinkovitost fotoelektrične pretvorbe doseže 23,35% (prema podacima laboratorija ZSW u Njemačkoj), a ima izvrsne slabe učinkovitosti svjetla, stvarajući 15% više električne energije od kristalnih silicijskih stanica u kišnom vremenu.

Napredak industrijalizacije:

Izgradnja integriranih fotonaponskih (BIPV): Zidni proizvod staklene zavjese CIGS koji je pokrenulo određeno poduzeće s gustoćom snage od 180 W/m ² primijenjen je na projekt Dubai Solar Tower, stvarajući više od 5 milijuna kWh električne energije godišnje.

 

Fleksibilni fotonaponski uređaj: fleksibilna CIGS ćelija koja koristi prozirne elektrode indija cink oksida (IZO), s polumjerom savijanja do 2 mm. Tvrtka ga je integrirala u krilo bespilotne letjelice, produživši vrijeme izdržljivosti za 30%.

3.2 Nuklearna industrija
Indium legura igra ključnu ulogu u nuklearnim reaktorima:

Materijal upravljačke šipke: Izotop Indija-115 ima presjek toplinskog neutronskog apsorpcije od 199 bara. Brzi reaktor natrijevog hlađenja četvrte generacije koristi u kontrolnim šipkama AG legura, što poboljšava točnost regulacije protoka neutrona za 20%.
Neutronski detektor: poluvodički detektor zasnovan na INP-u s rezolucijom energije od 0,3% (@ 662Kev), što je 10 puta veće od tradicionalnih HE-3 detektora. Korištena je za praćenje protoka neutrona u međunarodnom termonuklearnom eksperimentalnom reaktoru.

Posebne legure i funkcionalni materijali: Poboljšanje performansi 'Vitamini'

 

4.1 legure niske tališta
Legura formirana indijom, bizmutom, kositrom i drugim metalima (talište 47-122 stupnjeva) široko se koristi u:

Sustav vatrogasnih prskalica: U BI SN legurama koje se koriste u podatkovnom centru mogu se točno rastopiti na 68 stupnjeva, s vremenom odziva 3 sekunde brže od tradicionalnih mlaznica staklenih kuglica, smanjujući gubitke od požara za 40%.
3D tiskarski žrtveni materijal: Zrakoplovna tvrtka razvila je indij koji sadrži žrtvenu leguru za proizvodnju rupa za hlađenje turbinskih noža, s točnošću tiska od 0,05 mm, što je 5 puta učinkovitije od tradicionalne obrade električnog pražnjenja.

 

4.2 Rezistentni i antikorozijski premaz
Prevlaci na bazi Indija izvrsno se izvode u ekstremnim okruženjima:

Aerospace ležajevi: Glavni ležajevi određenog modela motora obloženi su niklom indija, što smanjuje brzinu habanja na 0,1 µm/h na visokoj temperaturi od 500 stupnjeva i produžuje radni vijek neograničenih ležajeva za 8 puta.
Morska oprema: Površina brodskih propelera obložena je u leguri Zn, koja ima korozijsku otpornost do do 1000 sati u 3,5% okolišu za raspršivanje soli NaCl, tri puta veće od kroma.

Medicinska i znanstvena istraživanja: Alati za preciznu dijagnozu

 

5.1 radioizotopi
Indium-111 (poluživot 2,8 dana) je temeljni nuklid u medicinskom snimanju:

Dijagnoza tumora: injekcija oktreotida s oznakom IN-111 može se posebno vezati na neuroendokrine receptore tumora. Klinička studija pokazala je da je njegova osjetljivost dosegla 92%, što je 25% više od CT ispitivanja.
Nadgledanje upale: IN-111 označeno skeniranje bijelih krvnih stanica može locirati skrivene žarišta infekcije, sa stopom točnosti od 95% u dijagnozi infekcija umjetnih zglobova.

5.2 biosenzori
Senzori koji se temelje na indij fosfidu (INP) pojavljuju se u medicinskom polju:

Neinvazivno praćenje glukoze u krvi: INP fotoelektrični senzor impulsa za kapicentne kapekacije koji je razvio određena tvrtka postiže kontinuirano nadgledanje glukoze u krvi analizirajući promjene u spektrima kože, s rasponom pogrešaka u<10%. It has been recognized as a breakthrough device by the FDA.
DNK sekvenciranje:Indijski prašaktranzistori nanowire-efekta polja mogu otkriti promjene u struji kada prođe jedna molekula DNA. Tim je koristio ovu tehnologiju kako bi povećao brzinu sekvenciranja na 1000 baza u sekundi, što je 10 puta brže od platforme Illumina.

Proces ekstrakcije indija uglavnom je metoda ekstrakcijske elektrolize, koja je ujedno i glavna procesna tehnologija proizvodnje indija u svijetu danas. Protok načelnog procesa je: Indium koji sadrži sirovine → Obogaćivanje → ODJELJAK KEMIJENOG RASPOLOGA → Ekstrakcija → Ekstrakcija leđa → cink (aluminij) Zamjena → Spužva Indium → Elektrolitičko rafiniranje → rafinirani indij.

90% svjetske proizvodnje indijuma potječe iz nusproizvoda olovnih i cinkovih topionica. Metoda indija za oporavak topiranja uglavnom je za oporavak indija od bakra, olova i cinkovog topljenja droge, šljake i anodnog blata obogaćivanjem. Prema izvoru oporavljenih sirovina i razlika u sadržaju indija, primjenjuju se različiti procesi ekstrakcije za postizanje najbolje konfiguracije i maksimalnog prihoda. Uobičajene procesne tehnologije uključuju oksidacijsko slaganje, zamjenu metala, elektrolitičko obogaćivanje, ekstrakciju kiselog ispiranja, elektrolizu ekstrakcije, razmjenu iona, elektrolitičko rafiniranje itd. Trenutno se široko koristi ekstrakcija otapala, što je vrlo učinkovit postupak razdvajanja i ekstrakcije. Primjena metode razmjene iona u oporavku indija nije zabilježena u industrijalizaciji. U procesu odvajanja indija od kositra i bakra koje je teško ispariti, većina indija koncentrirana je u dimnom pepelu i pljuskom. U odvajanju hlapljivog cinka i kadmija, Indium je obogaćen šljakom peći i filtriranom šljakom.

U ISP procesu topljenja i cinka, većina indija u koncentratu koncentrirana je u sirovom olovu proizvedenom u procesu ispravljanja cink -a. Da bi se oporavio indij bogat indijom i olovom, uvijek je usvojen postupak vađenja indija alkalnim ključanjem, što ima nedostatke malih proizvodnih kapaciteta, visokih troškova proizvodnje i niske stope oporavka metala.

Kako bi se pojednostavio proces ekstrakcije indija, smanjio troškove proizvodnje i poboljšao brzinu oporavka metala, s obzirom na izvorni proizvodni proces izvlačenja indija, projekt je proučavao i razvio proces ekstrakcije „bogatog indium sirove elektrolize elektrolize elektrolita za ekstrakciju Indiuma“ testom ciklusa i sveobuhvatnom procesnom testom. Protok procesa je sljedeći: sirovi olovo se topi i baca u ploču elektroda, napunjena u elektrolitičku ćeliju za elektrolizu, a indij u anodi se otopi u elektrolit. Kad se indij obogaćuje na određenu koncentraciju, elektrolit se izvlači radi ekstrakcije i uklanjanja. Bogata otopina za uklanjanje indija dobiva se nakon podešavanja pH, zamjene i taljenja peleta.

Nekoliko novih tehnologija za odvajanje i vađenjeindijski prašak: Glavni materijali za odvajanje koje se koriste u ovim novim tehnologijama uključuju tekuću membranu, helacijsku smolu, impregnirajuću smolu i mikrokapsulu. U odgovarajućim uvjetima, indij se može učinkovito razdvojiti i oporaviti pomoću ovih tehnologija. Ove nove tehnologije pružaju novi izbor za odvajanje i oporavak indija.

Dodavanje metalnog praha indija u superprevodni magnezijev diborid uvelike poboljšava gustoću kritične struje magnezija diborida, što je još jedan korak prema praktičnosti. Kad gustoća struje koja prolazi kroz superprevoznik premaši određenu vrijednost, superprevođa će izgubiti svoju superprovodljivost, što je superprevodna gustoća kritične struje. Važan je indeks za mjerenje performansi superprevodnika. Metalni prah indija dodaje se magnezijevom diboridu i prerađuje se u žicu nakon toplinske obrade na 2000 stupnjeva. Njegova superprevodna gustoća kritične struje je 4 puta veća od one bez indija, dosegnuvši 100000 ampera po kvadratnom centimetru. To je zato što metal indija prožima između zrna magnezijevog diborida, poboljšavajući tako njegovu adheziju.

Indium ima neka kemijska svojstva slična cinku i željezu, dok su druga kemijska svojstva slična kositra i aluminij. Indium ima tri oksidacijska stanja: 1, 2 i 3. trivalent je najčešći, dok je trivalent stabilan u vodenoj otopini. Monovalentni spojevi obično se podvrgavaju razlučivanju kada se zagrijavaju. Indium je jedan od najmekših čvrstih metala koji je prilično stabilan u zraku. Pri normalnim temperaturama, metal indija ne oksidira zrakom, već gori pod jakom toplinom i stvara indijski (III) oksid s dosadno plavo crvenim plamenom. Površinu metala indija lako je pročišćavati, a jednom izložen atmosferi pojavljuje se tanki film sličan površini aluminija. Tanki film je težak, ali lako topiv u klorovodičnoj kiselini. Kad se temperatura malo digne iznad njegove tališta, metalna površina ostaje svijetla; Oksid se formira na površini pri visokim temperaturama.

Između sobne temperature i taljenja, Indium polako reagira s kisikom u zraku, tvoreći izuzetno tanki film indija oksida (in2O3) na svojoj površini. Na višim temperaturama djeluje s aktivnim nemetalnim materijalima. Veliki komadi indijskog metala ne reagiraju s kipućom vodom i alkalnim otopinama, ali indij u prahu može polako reagirati s vodom da bi se stvorio indijski hidroksid. Indij reagira polako s hladnim razrijeđenim kiselinama i lako je topiv u koncentriranim vrućim anorganskim kiselinama, kao i octenom kiselinom i oksalnom kiselinom. Indij može formirati legure s mnogim metalima (posebno željezom, što se značajno oksidira). Glavna oksidacijska stanja indijuma su +1 i {+3, a glavni spojevi su in2o3, u (OH) 3 i inc. U kombinaciji s halogenima, oni mogu formirati monohalide i trihalide, respektivno. [3] Kada se zagrijava, indij može reagirati s halogenima, sumporom, fosforom, kao i arsenom, antimonom, selenom i telurijom. Reagira s vodikom i dušikom na proizvodnju hidrida i nitrida. Indij može formirati amalgam žive s živom, a indij formira legure s većinom metala praćenih značajnim učincima očvršćivanja. Indij može formirati kovalentne veze u svojim spojevima, što može utjecati na njegovo elektrokemijsko ponašanje. Neke otopine indije soli imaju malu vodljivost, što ukazuje na njihova svojstva neionskog vezivanja. Reakcija elektroda indija zahtijeva srednju visoku aktivacijsku energiju, a upotreba elektrolita za vezanje reverzibilnog elektroda koji veže elektrolit može elektrolizirati Indium.Indijski prašaklako je elektropleti indiom pomoću cijanida, sulfata, fluoroborata i aminosulfonatnih soli.

Popularni tagovi: Indium prah CAS 7440-74-6, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupovina, cijena, skupno, na prodaju