中国粉体网讯 铟（In），作为一种稀散金属，能与ⅤB族元素形成Ⅲ-Ⅴ型化合物，是半导体、新一代光电显示、新能源、5G通信等新兴领域体现新质生产力的关键材料，是国民经济建设中重要的战略资源。
中国铟储量居世界第一，中国也是世界第一大铟生产国，供应量占全球80％。高纯铟有5N和6N两种纯度等级，超高纯铟的纯度等级为7N，可用于制造磷化铟（InP）、砷化铟（InAs）、锑化铟（InSb）等半导体化合物，以及高纯合金、氧化铟锡（ITO）靶材等，面向光学薄膜、抗静电薄膜、电磁干扰屏蔽膜、发光二极管、激光二极管、传感器、红外探测器、光伏电池器件等产品。
其中，半导体领域对原料要求极其严格，极微量杂质的引入也会严重影响其本征理化性能，原料纯度要求达到6N品级及以上。
铟的物理性质
铟之所以有特殊的价值，与其本身的特殊性质有关。从其物理性质上看，铟(Indium)是一种银白色金属，化学符号是In，位于元素周期表第5周期、第IIIA族，是第49号元素。它具有熔点低(156.6℃)、沸点高(2027℃)、延展性好、传导性好、电阻低(0.08μΩ·m)、光渗透性强等特性。铟质地柔软，莫氏硬度仅为1.2，用指甲即可在纯度较高的铟锭上刻痕，将其弯曲会发出“呲呲”的声音，因此也被称为“会哭泣的元素”。
此外，铟的可塑性极强，易压成薄板，但拉伸极限低，不易拉成丝，而且粘度大，不易切割。
铟的物理化学性质
铟的化学性质
在常温下，铟与氧的反应异常缓慢，但在强热下可以燃烧并生成氧化铟，火焰为蓝紫色。金属铟的表面易钝化，暴露在大气中金属铟表面就会出现一层类似于铝表面的薄膜（In2O3），薄膜易溶于盐酸。铟可以在硫酸、盐酸、硝酸和高氯酸中溶解，但与冷的稀酸作用缓慢，易溶于热的、浓度高的无机酸、乙酸以及草酸等，在碱、沸水和熔融的NaNH2中不会溶解，而粉末状或离散的海绵状金属铟则能直接与水反应生成氢氧化铟。
铟还能和大多数金属形成合金，并伴随有显著的硬化效应，可以增强合金的强度、硬度和耐腐蚀度等。
铟有两种同位素，一种是稳定同位素113In(占4.3%)，另外一种是具有微弱放射性衰变的115In(占95.7%)。此外，铟和硫、锌、铅等一样，被认为是“地球的挥发性”元素。
除了上述的一般物理、化学性质外，铟还有一些独特的性质，如毒害性，虽然铟及其化合物本身危害性较小，但如果吸入一定量的铟及其化合物，可对人体造成危害，造成间质性肺炎和肺纤维化等肺部疾病，甚至会引发癌症。美国和英国公布了铟的职业接触限值为0.1mg/m3。我国也将铟及其化合物中毒列为职业性危害之一。
铟的神奇应用
铟因具有熔点低、沸点高、传导性和延展性好、可塑性强等优点，因此在计算机、能源、电子、通讯、光电、医药、航空航天、核工业等现代工业、国防军事和尖端科技领域得到了极其广泛的应用。近年来，随着绿色能源和5G技术的迅速发展，特别是以铜铟镓硒薄膜(CIGS)太阳能电池、磷化铟为代表的铟半导体产量迅速增加，相关产业被誉为“信息时代的朝阳产业”。
铟的主要应用领域
ITO(铟锡氧化物)靶材
铟锡氧化物（ITO-indiumtinoxide）是铟的主要应用领域，目前铟在ITO中的用量已经达到全世界铟消耗量的70%。ITO是由纯度至少为99.999%的In2O3和SnO2按质量比9:1构成，由于ITO薄膜同时具有优良的导电和透光的性能，因此被称为透明导电薄膜，广泛应用于电学和光学领域。在电学领域ITO作为透明电极应用在各类平面显示器、太阳能电池以及液晶等器件中。液晶生产商家认为在透明电极生产中，ITO是所需性能得到满足的最好的制备材料，目前还无其他新材料可以替代。在光学领域，由于太阳光谱的大部分光均可透过ITO薄膜，并且在室温下ITO薄膜对红外线波段具有极高的反射性，因此将ITO作为薄膜镀在玻璃或其他透明基体上，用作建筑、飞机、汽车以及火车等玻璃窗的透明防辐射隔热膜。另外，ITO还被用于低压钠灯、炉门、食品冷冻显示器等，有很好的去雾和除霜的作用。
化合物半导体
铟具有沸点高、低电阻和抗腐蚀等特性，在半导体领域也发挥着重要作用。磷化铟（InP）和砷化铟（InAs）具有禁带宽度窄、霍尔系数低的特性，是制造霍尔器件和磁阻器件的理想材料。锑化铟（InSb）广泛应用在红外探测、光纤通讯、激光器等领域。锑化铟晶体由于其具有相对更高的电子迁移率，可以代替硅晶体，运算速度会提升50%，功耗下降至少40%。如果新生产出的电脑芯片有50%用上锑化铟晶体材料，全球每年对铟的需求量至少增加300吨。
CIGS太阳能电池
铜铟镓硒（CIGS）被作为高效太阳能电池的吸收层，实验测试表明铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池的使用性能稳定，且使用寿命长，转化率高，造价仅为硅太阳能电池的七分之一。此外，铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池还具有超强的抗辐射能力和弱光特性等优点，这些性能使得铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池也可在太空中使用。
合金领域
铟可以加入到锡、铋、镉等合金中以降低熔点，用作焊料极易与玻璃、石英、云母的表面润湿，且粘附得极佳，比无铅焊料具有更好的抗磨性和抗腐蚀性，并且减少环境污染。
其他领域
金属铟最早用于工业轴承的制造，在轴承的表面镀上含铟的薄层，可以大幅度增大轴承的使用年限。此外，在镜子、反光镜及反射器表面镀铟，则可极大提高其反射性能并且耐海水腐蚀。由于金属铟优良的延展性还被用作航空航天装置中的垫片等材料。碱性电池中加入金属铟用来防止电池密封壳内氢气累积，从而实现电池的无汞化。此外，牙科合金等也会用到少量铟金属。
参考来源：
[1]李明旭.高纯铟垂直区熔过程物理场数值模拟及实验研究
[2]尚忠文.垂直区熔法提纯高纯铟的多目标机器学习优化策略研究
[3]侯文达等.“铟”为有你，生活多彩
（中国粉体网/山川）
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