化學(xué)性質(zhì)
與單質(zhì)反應(yīng):銦在空氣中穩(wěn)定,加熱到熔點以上會氧化成 In?O?;能與硫在高溫加熱的條件下反應(yīng),生成 InS 或 In?S?;室溫下能與氟、氯、溴反應(yīng)生成 InF?、InCl?、InBr?,加熱條件下與碘蒸氣發(fā)生反應(yīng);能與氮氣在高溫下反應(yīng);也能與釷、鈮、鉑等金屬發(fā)生反應(yīng)。
與無機化合物反應(yīng):銦能與鹽酸、稀高氯酸、稀硝酸等反應(yīng)生成對應(yīng)的鹽和氫氣,與濃硝酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硝酸銦、二氧化氮和水;能與過量的氫氧化鈉、氫氧化鉀反應(yīng);還能與氯化銦、溴化汞、硫化銦、三氧化銦等鹵化物發(fā)生反應(yīng)。
與有機化合物反應(yīng):銦能與烷基氯、烷基溴、烷基碘以及十羰基合二錳等有機化合物反應(yīng)。
半導(dǎo)體材料
化合物半導(dǎo)體:
磷化銦(InP):用于制造 5G 基站的射頻器件、激光雷達(LiDAR)的發(fā)射器、光纖通信中的激光器和探測器,是光電子和高頻電子領(lǐng)域的核心材料。
砷化銦(InAs)、銻化銦(InSb):用于紅外探測器、量子計算元件和高速集成電路。
集成電路封裝:
銦焊料(如銦 - 錫合金)因低熔點(約 156℃)、高可靠性和抗腐蝕性,用于芯片與基板的連接(如倒裝芯片技術(shù)),尤其在航空航天和軍工領(lǐng)域不可替代。
低熔點合金與焊料
銦焊料:
純銦或銦合金(如銦 - 銀、銦 - 鎵)因低毒性、高潤濕性和抗疲勞性,用于精密電子元件、航空航天設(shè)備和醫(yī)療器件的焊接,尤其適合高溫環(huán)境下的密封連接(如真空器件、核反應(yīng)堆部件)。
易熔合金:
銦與鉍、鉛、錫等組成的合金(如伍德合金)熔點低(約 70℃),用于消防噴頭、電路過載保護裝置和模具快速成型。
精銦的制備方法
精銦通常以粗銦(純度約 95%~99%,來源于鋅礦冶煉副產(chǎn)物)為原料,通過多級提純工藝獲得:
電解精煉
將粗銦作為陽極,純銦片作為陰極,在硫酸或氯化物電解液中通電,雜質(zhì)(如鋅、鉛)沉積為陽極泥,銦離子遷移至陰極形成純度約 99.95% 的電解銦。
真空蒸餾
在高真空(10?3~10?? Pa)和高溫(500~1000℃)下,利用銦與雜質(zhì)(如鎘、錫)的蒸氣壓差異分離,純度可提升至 99.99%~99.999%。
區(qū)域熔煉
通過移動加熱線圈使銦棒局部熔融,雜質(zhì)隨固液界面移動富集到末端,重復(fù)操作后純度可達 99.9999%(6N)以上。
化學(xué)提純
利用萃?。ㄈ缬糜袡C膦酸萃取銦)、離子交換或深度結(jié)晶等方法進一步去除微量雜質(zhì)。