发布时间:2025-12-10 07:03:10 浏览次数:3
在我们的印象中,黄金是世界上最贵的金属,很多人误以为黄金是稀有元素。但事实上,并非如此。2021年,欧洲化学学会对全球化学元素储量做了一个统计,发现其实地球上的化学元素储量都差不多。但有一种元素引起了人们的注意,那就是铟,这是科学家单独标注的。铟到底是什么?它有什么样的用途?为什么中国储量巨大但利用率却不如日本?
铟元素
铟作为一种化学元素,是由德国物理学家赖克和李希特于1863年首先发现的。铟在元素周期表中排第49位。在研究闪锌矿的过程中,两位科学家通过光谱学发现了一种看起来很软的新元素。这种新元素吸引了两位科学家的注意,它就是铟。
从外观上看,铟看起来像一块略带蓝色的银。与其他金属相比,它非常柔软,可塑性强,用手指轻轻一划就会留下痕迹。这种金属很容易压制或切片,在日常生活中也可以广泛使用。
然而铟是如此的隐蔽,一般来说它在自然界中并不是单独存在的。通常情况下,它喜欢与其他元素混合,所以科学家需要用特殊的方式将其找出来,然后提炼,得到我们常见的铟金属。正因为如此,地球上的铟资源非常稀缺和分散,没有一个具有较高开采价值的铟矿可以独立开发。
因此,确定地球上铟资源的储量也是非常困难的。2008年后,美国地质调查局甚至停止公布地球上铟资源的数据,因为实在难以统计。根据以往的资料,地球上的铟资源主要分布在中国、秘鲁、美国、加拿大、俄罗斯等国家。其中,前五个国家的储量最大,共8870吨,占全球总储量的80.6%。中国储量最大,达到8000吨,几乎是其他四国总和的10倍,占全球的72.7%。
从全球铟产量来看,自2010年以来,全球铟产量逐渐增加。中国和韩国的产量在过去10年间大幅增长,2014年达到峰值,共产出844吨铟。之后开始逐渐下滑,最近两年产量略有回升。到2019年,全球已生产760吨铟,比上年增长2.6%。其他国家产量方面,2019年,日本原生铟产量75吨,同比增长7.1%,加拿大原生铟产量60吨,同比增长3.5%,比利时、秘鲁、俄罗斯原生铟产量分别为20、10、5吨。
为什么近年来铟的产量在增加?以前人们不知道采矿吗?和这个铟的使用有很大的联系。
铟的用途
铟因其良好的塑性和延展性而被广泛使用,多用于制造高精度的金属制品。铟常用于制造低熔点合金、轴承合金、半导体、电光源等。它是现代科技发展不可或缺的元素。
其中,铟金属最常见的用途在我们的生活中随处可见,就是我们随处可见的手机。铟的70%用于制作手机屏幕,因为铟是制作ITO靶材的主要材料,ITO靶材是制作手机屏幕的主要材料,所以铟在日常生活中非常重要。
ITO靶材制作的屏幕具有优异的透光性和导电性,是制作电子产品屏幕的**选择。除了手机屏幕,电视的液晶屏、平板显示器、影院的投影幕都是ITO靶材。甚至有些车辆的防风玻璃里面都有ITO靶材,可以说是涵盖了非常广泛的领域,在电子行业和信息行业发挥着极其重要的作用。
除了用作屏幕,铟还可以用作半导体材料。由于铟具有优良的导电性,可塑性强,延展性好,熔点低,沸点高,制造难度会大大降低,在半导体领域应用广泛。
铟的另一个特点是耐腐蚀性强。因此,铟常被用来与其他金属熔合,可以产生一些耐蚀性极高的合金。这种合金常用于轴承领域,经常出现在发动机的轴承中。这种轴承使用寿命很长。
除此之外,铟合金在航空空领域也发挥了巨大的作用。铟合金可以作为航天飞机的返回舱,因为它的延展性非常好,可以保证返回舱在接触地面时不会受到巨大的冲击力,从而保证宇航员的安全。此外,铟合金还可用作核反应堆的控制棒,用于探测中子辐射。
铟的应用范围如此广泛,在日常生活中,尤其是在高科技产业中,铟可以成功地刷脸,其性能尤为突出。如此贵重的金属让很多大国都非常重视铟。但由于这种元素在地球上储量稀少,开采难度大,真正能从这些资源中开采出来的只有总储量的一半。将铟与其他金属分离需要花费大量资金,有效利用率极低,这使得铟跻身稀有金属之列。
金属铟利用率低的原因
中国铟储量已达全球储量的70%以上,主要分布在云南西南部和广西。由于铟金属的特殊性,在铟的开采过程中常发现其他金属,铟元素常出现在铅矿、锌矿、铜矿等其他金属矿石中。
根据美国地质调查局2015年的一份报告,中国每年生产和出口大量铟,是世界上最大的生产国和出口国。而我国的铟金属用于出口,真正自主利用的数量非常少。相反,隔壁的日本在铟金属的进口和使用量上位居世界前列,归根到底是科技水平使然。
二战后,日本一直致力于发展自己的科技水平。朝鲜战争后,得到美国的支持和帮助,科技水平发展迅速。日本在汽车制造和电子制造领域非常强大。1979年后,日本还在世界电子行业引起了一场革命。
当时,日本推出了世界上第一台磁带机。这个磁带机和现在的MP3很像,可以插耳机听歌。一经推出便风靡全球,受到世界人民的追捧。于是,日本电子产业崛起,开始加大力度发展电子制造业,尤其是半导体制造业。其中,日本NEC半导体公司早在1985年就超过了美国英特尔公司,成为世界半导体行业的巨头。
到目前为止,日本是世界上电子制造业非常发达的国家,而铟金属的主要用途是用在精密的电子工业上,这与日本的优势产业不谋而合,自然有巨大的铟金属利用率。而日本这个岛国,国土面积小,本国自然资源短缺,大部分要靠进口。
铟也不例外,主要从中国进口。我国虽然储量丰富,但是电子制造业相对于日本有相当的进步空,我们自己不能很好的利用铟,只能出口到日本增加经济收入。
中国产业结构的不平衡也是一个主要因素。由于我国铟产业起步很晚,铟的深加工技术还很落后。虽然我们可以生产和提取大量的铟,但利用率远远不够,因为我们生产的铟有一半是粗铟。这些粗铟需要深加工才能下一步利用,所以这也限制了我国铟金属的发展。
随着科技的不断发展,手机已经成为人们生活中不可或缺的一部分,航空航天事业如火如荼。铟对上述行业的价值很大。如果能利用好,相信会对中国的高科技产业和电子制造业有很大的促进作用。我国发展金属铟技术还有很长的路要走。相信在不久的将来,我国发展金属铟的技术会逐步完善。