인듐 파우더주기성 테이블의 다섯 번째 기간의 그룹 IIIA에 위치한 기호와 원자 번호 49가있는 금속 요소입니다. CAS 7440-74-6, 분자 공식은 밝은 파란색의 은색 금속입니다. 부드러운 질감이 있으며 손톱으로 긁힐 수 있습니다. 강한 가소성, 좋은 연성 및 시트로 압축 될 수 있습니다. 인듐 금속은 주로 저용량 제조 지점 합금, 베어링 합금, 반도체, 전기 광원 등을 제조하기위한 원료로 사용됩니다. 인듐은 무독성이지만 피부와 섭취와의 접촉으로부터 피해야합니다. 강한 가벼운 투과성 및 전도도로 인해 주로 ITO 표적 (액정 디스플레이 및 플랫 스크린 생산을 위해)의 생산에 사용되며, 이는 전 세계 인듐 소비의 70%를 차지하는 인듐 잉곳의 주요 소비자 영역입니다.
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화학식 |
~ 안에 |
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정확한 질량 |
115 |
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분자량 |
115 |
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m/z |
115 (100.0%), 113 (4.5%) |
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원소 분석 |
100.00 |
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인듐 파우더희귀 금속으로서, 고유 한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 현대 기술 및 산업에서 필수적 인 전략적 자원이되었습니다. 스마트 폰 스크린에서 원자로 제어로드, 태양 광 세포에서 양자 컴퓨팅에 이르기까지 인듐의 적용은 인간의 삶의 모든 측면에 침투했습니다.
1.1 ITO 대상 재료 및 투명 전도성 필름
인듐의 가장 큰 소비자 (세계의 70%를 차지함)는 ITO (Indium Tin 산화물) 표적의 생산이며, 이는 액정 디스플레이 (LCD), 터치 스크린, OLED 스크린 및 태양 전지판을위한 투명 전도성 전극을 제조하는 데 사용됩니다. ITO 필름은 진공 스퍼터링 공정을 통해 유리 또는 폴리 에스테르 기판에 퇴적되며, 90% 이상의 투과율 및 10-100 Ω/□의 표면 저항은 전도성과 투명성을 완벽하게 균형 잡는다.
일반적인 신청 사례 :
스마트 폰 및 TV : 글로벌 스마트 폰 화면의 90% 이상이 ITO 필름을 사용합니다. 특정 브랜드의 65 인치 OLED TV의 ITO 층 두께는 200 나노 미터에 불과하지만 터치 신호 전송의 95%를 차지합니다.
건물 에너지 절약 유리 : ITO로 코팅 된 Low-E 유리는 건물 에너지 소비를 30%줄일 수 있습니다. 이 기술은 상하이 센터 빌딩의 외벽 유리에 적용되어 매년 2000 톤 이상 이산화탄소 배출량을 줄입니다.
Aviation Windshield : Boeing 787 항공기의 앞 유리는 ITO 가열 필름과 통합되어 있으며, 이는 -50 도의 환경에서 10 분 이내에 얼음을 드릴 수 있으며 전통적인 저항 와이어 솔루션에 비해 효율성을 5 배 증가시킬 수 있습니다.
1.2 새로운 디스플레이 기술
인듐은 마이크로 LED 및 양자점 디스플레이와 같은 새로운 필드의 잠재력을 보여줍니다. 인듐 인산 (INP) 양자점은 100% NTSC 색 영역 커버리지를 달성 할 수 있습니다. 특정 제조업체가 출시 한 8K Quantum Dot TV는 5 미크론의 INP Quantum Dot 레이어 두께를 가지며, 이는 전통적인 솔루션에 비해 색상 순도를 40% 증가시킵니다.
2.1 화합물 반도체 재료
인듐은 인듐 포스 파이트 (INP), 인듐 아스 세나이드 (INAS) 및 인듐 갈륨 질화물 (잉간)과 같은 화합물 반도체의 핵심 성분이며 5G 통신, 광섬유 감지 및 레이저 레이더와 같은 분야에서 널리 사용됩니다.
기술 혁신적인 사례 :
5G베이스 스테이션 전력 증폭기 : INP 높은 전자 이동성 트랜지스터 (HEMT)를 기반으로 작동 주파수는 300GHz에 도달 할 수 있으며 전력 밀도는 GAAS 장치보다 3 배 높습니다. 특정 통신 장비 공급 업체의 5G 매크로 기지국이 INP PA를 채택한 후 커버리지 반경은 20%확장됩니다.
자율 주행 LIDAR : INP 광 검출기와 결합 된 Ingan 기반 블루 라이트 레이저 (450nm)는 200 미터 거리에서 탐지를 달성합니다. Tesla 모델 Y의 Lidar 모듈은이 솔루션을 채택하여 포인트 구름 밀도를 50%증가시킵니다.
2.2 칩 제조 및 도핑 기술
P- 타입 도펀트 인 인듐은 게르마늄 트랜지스터의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 특정 실험실에서 개발 한 인듐 앤티 모니드 (INSB) Quantum Well 트랜지스터는 300000cm ²/(V · s)의 전자 이동성이 3k의 저온에서 실리콘 기반 장치보다 100 배 빠르며 양자 컴퓨팅 칩의 잠재적 재료를 제공합니다.
3.1 태양 광 세포
구리 인듐 갈륨 셀레 나이드 (CIGS) 박막 태양 전지는 에너지 분야에서 인듐의 획기적인 적용이다. 광전 전환 효율은 23.35% (독일의 ZSW 실험실 데이터에 따라)에 이르며, 비가 오는 날씨의 결정질 실리콘 세포보다 15% 더 많은 전기를 생성합니다.
산업화 진행 :
BIPV (Building Integrated Photovoltaics) : 180W/m ²의 전력 밀도를 가진 특정 기업에서 발사 한 CIGS 유리 커튼 월 제품이 두바이 태양 타워 프로젝트에 적용되어 매년 5 백만 kWh 이상의 전기를 생성했습니다.
유연한 태양 광 장치 : 굽힘 반경이 최대 2mm의 굽힘 반경을 갖는 산화 산화 아연 (IZO) 투명 전극을 사용한 유연한 CIGS 세포. 회사는 드론의 날개에 그것을 통합하여 지구력 시간을 30%연장했습니다.
3.2 원자력 산업
인듐 합금은 원자로에서 중요한 역할을합니다.
제어로드 재료 : Indium-115 동위 원소는 199 bar의 열 중성자 흡수 단면을 갖습니다. 4 세대 나트륨 냉각 된 빠른 반응기는 AG 합금 제어로드에서 사용하여 중성자 플럭스 조절 정확도를 20%향상시킵니다.
중성자 검출기 : 에너지 분해능이 0.3% (@ 662keV) 인 INP에 기초한 반도체 검출기, 이는 전통적인 HE-3 검출기보다 10 배 높다. ITER 국제 열핵 실험 반응기에서 중성자 플럭스 모니터링에 사용되었습니다.
4.1 낮은 융점 합금
Indium, Bismuth, Tin 및 기타 금속 (용융점 47-122도)에 의해 형성된 합금은 다음과 같이 널리 사용됩니다.
Fire Sprinkler System : BI SN 합금 노즐에서 데이터 센터에 사용되는 알로이 노즐은 68도에서 정확하게 녹을 수 있으며, 전통적인 유리 볼 노즐보다 3 초 더 빠른 응답 시간으로 화재 손실이 40%감소합니다.
3D 프린팅 희생 재료 : 항공 회사는 터빈 블레이드 필름 냉각 구멍 제조를위한 희생 합금을 함유 한 인듐을 개발했으며, 전통적인 전기 방전 가공보다 5 배 더 효율적인 인쇄 정확도를 가진 인쇄 정확도가 있습니다.
4.2 내마모성 및 방지 코팅
인듐 기반 코팅은 극한 환경에서 훌륭하게 작동합니다.
항공 우주 베어링 : 특정 엔진 모델의 주요 베어링은 인듐 니듐으로 코팅되어 500 도의 고온에서 마모 속도를 0.1 μm/h로 감소시키고 코팅되지 않은 베어링의 서비스 수명을 8 배로 연장시킵니다.
해양 장비 : 선박 프로펠러의 표면은 Zn 합금으로 코팅되어 3.5% NaCl Salt Spray 환경에서 최대 1000 시간의 부식성이 있으며 크롬 코팅보다 3 배 더 높습니다.
5.1 방사성 동위 원소
Indium-111 (반감기 2.8 일)은 의료 영상의 핵심 핵종입니다.
종양 진단 : 11111로 표지 된 Octreotide 주사는 신경 내분비 종양 수용체에 특이 적으로 결합 할 수있다. 임상 연구에 따르면 민감도는 92%에 도달했으며 이는 CT 검사보다 25% 높습니다.
염증 모니터링 : 1111 년에 백색 혈액 세포 스캐닝으로 표시되면 인공 관절 감염 진단에서 정확도가 95%로 숨겨진 감염 초점을 찾을 수 있습니다.
5.2 바이오 센서
Indium Phosphide (INP) 기반 센서가 의료 분야에서 떠오르고 있습니다.
비 침습적 혈당 모니터링 : INP 광전 성 용량 펄스 파도 센서가 특정 회사가 개발 한 피부 스펙트럼의 변화를 분석하여 지속적인 혈당 모니터링을 달성합니다.<10%. It has been recognized as a breakthrough device by the FDA.
DNA 시퀀싱 :인듐 파우더나노 와이어 전계 효과 트랜지스터는 단일 DNA 분자가 통과 될 때 전류의 변화를 감지 할 수 있습니다. 한 팀은이 기술을 사용하여 시퀀싱 속도를 초당 1000베이스로 증가 시켰으며 이는 Illumina 플랫폼보다 10 배 빠릅니다.
인듐의 추출 과정은 주로 추출 전기 분해 방법이며, 이는 오늘날 세계의 인듐 생산의 주류 공정 기술이기도합니다. 원칙 공정 흐름은 : 원료를 함유하는 인듐 → 농축 → 화학 용해 → 정제 → 추출 → 백 추출 → 아연 (알루미늄) 교체 → 스폰지 인듐 → 전해 정제 → 정제 된 인듐.
세계 인듐 생산의 90%는 납 및 아연 제련소의 부산물에서 비롯됩니다. 인듐의 제련 회복 방법은 주로 농축에 의해 구리, 납 및 아연 제련 드로스, 슬래그 및 양극 진흙으로부터 인듐을 회수하기위한 것이다. 회수 된 원료의 공급원과 인듐 함량의 차이에 따르면, 최상의 구성과 최대 소득을 달성하기 위해 다른 추출 프로세스가 적용됩니다. 일반적인 공정 기술에는 산화 슬래 깅, 금속 대체, 전해 농축, 산 침출 추출, 추출 전기 분해, 이온 교환, 전해 정제 등이 포함되며, 현재, 용매 추출은 널리 사용되며, 이는 매우 효율적인 분리 및 추출 공정입니다. 인듐의 회복에서 이온 교환 방법의 적용은 산업화에서보고되지 않았다. 휘발하기 어려운 주석과 구리에서 인듐을 분리하는 과정에서, 대부분의 인듐은 연도 재 및 쓰레기에 집중되어 있습니다. 휘발성 아연 및 카드뮴의 분리에서 인듐은 퍼니스 슬래그 및 필터 슬래그가 풍부합니다.
ISP 납 및 아연 제련 공정에서, 농축 물의 대부분의 인듐은 원유 아연 정류 공정에서 생성 된 원유 납에 집중된다. 인듐과 납이 풍부한 인듐을 회수하기 위해, 알칼리 비등에 의해 인듐 추출 과정은 항상 채택되었으며, 이는 소규모 생산 능력, 높은 생산 비용 및 낮은 금속 회수율의 단점이 있습니다.
인듐의 추출 공정을 단순화하고 생산 비용을 줄이고 금속 회복 속도를 향상시키기 위해, 인듐 추출의 원래 생산 공정을 고려하여, 프로젝트는 조건 테스트, 사이클 테스트 및 포괄적 인 테스트를 통해 "풍부한 인듐 리드 전기 전기 전기 전해질 추출 인듐"의 추출 공정을 연구하고 개발했습니다. 공정 흐름은 다음과 같습니다. 조잡한 납이 녹아 전극 플레이트로 캐스트되어 전기 분해를 위해 전해 세포에 로딩되고, 양극의 인듐은 전해질에 용해됩니다. 인듐이 특정 농도로 농축되면, 추출 및 스트리핑을 위해 전해질이 끌어옵니다. 풍부한 인듐 스트리핑 용액은 pH 조정, 교체 및 펠렛 용융 후에 얻어진다.
분리 및 추출을위한 몇 가지 새로운 기술인듐 파우더:이 새로운 기술에 사용 된 주요 분리 재료에는 액체 막, 킬레이트 수지, 수지 함침 및 마이크로 캡슐이 포함됩니다. 적절한 조건 하에서, 이러한 기술을 사용하여 인듐을 효과적으로 분리하고 회수 할 수 있습니다. 이 새로운 기술은 인듐의 분리 및 복구를위한 새로운 선택을 제공합니다.
초전도체 마그네슘 디보 라이드에 인듐 금속 분말을 첨가하면 이보리드 마그네슘의 초전도가 중요한 전류 밀도가 크게 향상되며, 이는 실용성을 향한 또 다른 단계입니다. 초전도체를 통과하는 전류 밀도가 특정 값을 초과 할 때, 초전도체는 초전도성을 잃게되며, 이는 초전도 임계 전류 밀도입니다. 초전도체의 성능을 측정하는 것은 중요한 지수입니다. 인듐 금속 분말을 디보 라이드 마그네슘에 첨가하고 2000도에서 열처리 후 와이어로 가공된다. 초전도 임계 전류 밀도는 인듐이없는 것보다 4 배 높으며 평방 센티미터 당 10000 암페어에 도달합니다. 이는 인듐 금속이 디포 라이드 마그네슘 곡물 사이에 침투하여 접착력을 향상시키기 때문입니다.
인듐은 아연 및 철과 유사한 일부 화학적 특성을 가지고 있으며, 다른 화학적 특성은 주석 및 알루미늄과 유사합니다. 인듐은 3 개의 산화 상태를 갖는다 : 1, 2 및 3은 3 개가 가장 흔한 반면, 삼위 일체는 수용액에서 안정적이다. 가열 될 때 일반적으로 화합물 화합물은 일반적으로 분리를 받는다. 인듐은 공기 중에 매우 안정적 인 가장 부드러운 고체 금속 중 하나입니다. 정상적인 온도에서, 인듐 금속은 공기에 의해 산화되지 않지만 강한 열에서 연소되어 둔한 파란색 빨간색 불꽃으로 산화된 인듐 (III)을 생성합니다. 인듐 금속의 표면은 정제하기 쉽고 일단 대기에 노출되면 알루미늄 표면과 유사한 박막이 나타납니다. 박막은 거칠지 만 염산에서 쉽게 용해됩니다. 온도가 녹는 점보다 약간 상승하면 금속 표면이 밝게 유지됩니다. 고온에서 표면에 산화물이 형성됩니다.
실온과 융점 사이에서, 인듐은 공기 중의 산소와 천천히 반응하여 표면에 매우 얇은 산화 산화물 필름 (IN2O3)을 형성한다. 더 높은 온도에서는 활성 비금속 물질과 상호 작용합니다. 큰 인듐 금속은 끓는 물 및 알칼리성 용액과 반응하지 않지만, 분말 인디움은 물과 천천히 반응하여 수산화물을 생성 할 수 있습니다. 인듐은 차가운 희석산과 천천히 반응하며 농축 된 뜨거운 무기산뿐만 아니라 아세트산 및 옥살산에 쉽게 용해됩니다. 인듐은 많은 금속과 함께 합금을 형성 할 수 있습니다 (특히 철분이 크게 산화됨). 인듐의 주요 산화 상태는 +1 및 +3이며, 주요 화합물은 IN2O3, (OH) 3 및 Incl3입니다. 할로겐과 결합하면 각각 모노 할라이드 및 트리 할리드를 형성 할 수 있습니다. [3] 가열되면, 인듐은 비소, 안티몬, 셀레늄 및 텔 루륨뿐만 아니라 할로겐, 황, 인, 인구와 반응 할 수 있습니다. 수소 및 질소와 반응하여 수소와 질화물을 각각 생성합니다. 인듐은 수은과 함께 수은 아말감을 형성 할 수 있으며, 인듐은 대부분의 금속과 상당한 경화 효과와 함께 합금을 형성합니다. 인듐은 화합물에 공유 결합을 형성 할 수 있으며, 이는 전기 화학적 거동에 영향을 줄 수있다. 일부 인듐 염 용액은 전도성이 낮으므로 비 이온 결합 특성을 나타냅니다. 인듐의 전극 반응은 중간 높은 활성화 에너지를 필요로하며, 가역적 전극 반응 결합 전해질의 사용은 인듐을 전해질 할 수있다.인듐 파우더시안화물, 설페이트, 플루오로로 보레이트 및 아미노 술포 네이트 염을 사용하여 인듐을 쉽게 배치 할 수 있습니다.
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