在我們的印象當中,黃金是世界上最貴的金屬,很多人就會誤以為黃金會是什麼很稀有的元素。但其實不然,2021年,歐洲化學學會對全球的化學元素儲量都做了一個統計,發現其實地球上的化學元素的儲量都差不多。但是有一個元素吸引了人們的眼光,那就是科學家單獨标注出來的铟元素。那铟元素到底是什麼東西?又有什麼樣的用途呢?為何我國儲量巨大而使用率卻比不上日本?
铟元素
铟作為一種化學元素,最早是在1863年被德國的物理學家賴希和李希特發現的,铟在元素周期表排行在49。兩位科學家在研究閃鋅礦的過程中,用光譜法發現了一種看起來軟綿綿的新元素,這種新元素吸引了兩位科學家的目光,它就是铟。
铟在外觀上看起來是一片銀色,其中帶有微微的藍色。它對比起其他金屬而言十分軟,可塑性十分強,用手指輕輕一刮就會留下痕迹。這種金屬可以很輕松地就能夠壓塊或者切片,也能夠廣泛使用于日常生活中。
但是铟這種元素躲得很深,一般情況下它是不會單獨存在于自然界的。它平時喜歡和其他元素混在一起,需要科學家用特殊的方法把它找出來,然後經過提煉才能得到我們常見的铟金屬。正因為如此,地球上的铟元素資源十分稀少且分布零散,沒有開采價值高且可以單獨開發的铟礦。
所以要确定地球上的铟資源儲量也是十分困難,美國地質調查局在2008年之後甚至也不再公布地球上的铟資源儲備數據了,因為實在難以統計。根據以往的數據顯示,地球上的铟資源主要分布于中國、秘魯、美國、加拿大、俄羅斯等國家。其中前五個國家的儲量最多,總共儲量達到了8870噸,占全球總儲量的80.6%。儲量最多的是中國,達到了8000噸,幾乎就是等于其他四國之和的10倍,占全球的72.7%。
從全球的铟元素産量來看,自2010年以來,全球的铟産量就開始逐步提升。中國和韓國的産量在這10年間大幅增加,在2014年達到頂峰,共生産了844噸铟。之後又開始逐漸下滑,近兩年的産量略有回暖,到2019年為止,全球共生産了铟760噸,比起前一年上升了2.6%。從其他國家産量來看,2019年日本原生铟産量為75噸,同比增長7.1%,加拿大原生铟産量為60噸,同比增長3.5%,比利時、秘魯與俄羅斯原生铟産量分别為20、10、5噸。
為什麼近年來金屬铟的産量越來越高?難道之前人們就不知道開采嗎?這個和铟的用途就有着極大的聯系了。
铟的用途
金屬铟的用途十分廣泛,因為它有着很好的可塑性和延展性,多用于高精尖金屬産品的制造。金屬铟常用于制造低熔合金、軸承合金、半導體、電光源等,是現代科技發展不可或缺的元素。
其中,金屬铟最常見的用途在我們的生活中随處可見,那就是我們每天寸步不離的手機。金屬铟70%的用途都是用于制作手機屏幕的,因為金屬铟是制作ITO靶材的主要材料,而ITO靶材則是制作手機屏幕的主要材料,這樣一來金屬铟在日常生活中就十分重要了。
ITO靶材制作出來的屏幕透光性和導電性都十分良好,是制作電子産品屏幕的不二之選。除了手機屏幕以外,電視的液晶屏、平闆的顯示器、電影院的投影幕都是用ITO靶材來制造的。甚至一些交通工具的防風玻璃裡面都有ITO靶材的身影,可謂是領域涉獵甚廣,在電子産業和信息産業中都有着極其重要的位置。
除了用來做屏幕,金屬铟還會用作半導體的材料。因為铟的傳導性十分優秀,且可塑性強、延展性好、熔點低、沸點高,所以制作的難度也會大大降低,在半導體領域的使用也十分廣泛。
金屬铟還有一個特點,就是耐腐蝕性強。所以金屬铟常常會用來和其他金屬進行融合,能夠制造出一些耐腐蝕性極高的合金。這種合金常常用于軸承領域,經常出現了發動機的軸承當中,這種軸承的使用壽命極長。
除此之外,铟合金在航空領域也發揮了巨大的作用。铟合金可以用來做航天飛機的返回艙,因為它的延展性十分好,可以确保返回艙在接觸地面的時候不會受到巨大沖擊力的影響,保證宇航員的安全。而且铟合金還可以用來做核反應堆的控制棒,檢測中子輻射。
如此廣泛的用途,讓金屬铟成功的在人們的日常生活中經常刷臉,尤其是在高精尖科技行業,金屬铟的表現尤為突出。如此有利用價值的金屬,使得許多大國對于金屬铟十分重視,但由于這種元素在地球上的儲量極少,且開采難度大,所以在這些資源中能夠真正開采出來的隻有總儲量的一半。要将金屬铟從其他金屬中分離出來,需要耗費巨大的成本,且有效利用率極低,這也讓铟元素跻身到了稀有金屬的行列當中。
金屬铟利用率低的原因
我國的铟元素儲量達到了全球儲量的70%以上,分布主要集中在西南部的雲南和廣西。由于铟金屬的特殊性,在開采铟的過程中經常會發現其他金屬的身影,铟元素常常出現在鉛礦、鋅礦、銅礦等其他金屬礦中。
根據2015年美國地質調查局的一份報告顯示,我國每年都會生産和出口大量的金屬铟,是世界上最大的生産國和出口國。可是我國的金屬铟都用于出口了,真正自主利用的數量十分稀少,反倒是隔壁的日本進口和使用金屬铟都排在了世界的前列,歸根到底還是科技水平的原因。
在二戰以後,日本就一直潛心發展自己的科技水平。朝鮮戰争之後,更是得到了美國的扶植和幫助,科技水平飛速發展。日本在汽車制造和電子制造領域實力相當強勁,在1979年之後,日本還引起了世界電子産業的革命。
當年,日本推出了世界上首款磁帶機,這款磁帶機和現在的MP3功能十分相似,可以插耳機聽歌,一經推出就風靡全球,受到了各國人民的追捧。而日本電子産業也因此崛起,并開始加大力度發展電子制造業,尤其是半導體的制造。其中,日本的NEC半導體公司早在1985年就超過了美國的英特爾公司,成為世界上半導體行業的巨無霸。
直到現在,日本都是世界上電子制造業十分發達的國家,金屬铟的主要用途也是用在于高精尖的電子産業,這和日本的優勢産業不謀而合,自然有了巨大的金屬铟使用率。可是國土面積狹小的島國日本,自身的自然資源十分緊缺,大部分都要依賴進口。
金屬铟也不例外,主要從我國進口這種稀有金屬。而我國雖然儲備豐富,但是電子制造業比起日本還是有相當大的進步空間,所以我們自己無法很好的利用金屬铟,隻能出口給日本增加經濟收入。
我國的産業結構不平衡也是一個重大因素,由于我國的铟行業起步十分晚,所以在铟的深加工技術上還十分落後。我們雖然可以生産提煉出大量的金屬铟,但是使用率遠遠不足,因為我們生産出來的一半都是粗铟。這些粗铟需要進行深加工才能進行下一步的利用,所以這也限制了我國的铟金屬的發展。
現在科技不斷發展,手機更是成為了人們生活中不可或缺的一部分,航天事業更是如火如荼。铟元素對于以上産業都有着巨大的價值,如果能夠好好加以利用,相信對于我國的高科技産業及電子制造業會有很大的提升。我國發展金屬铟的技術還有一段很長的路要走,相信在不久的将來,我國開發金屬铟的技術會逐步提高。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!