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稀缺元素铟:中国储量领先,能否掌控手机屏原材料命运?

   时间:2024-12-31 15:25:35 来源:科学知识点秀作者:科学知识点秀编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

在稀有金属的世界里,有一种元素比稀土更加珍贵且稀缺,它就是我们日常所使用的液晶显示屏、智能手机和平板电脑屏幕中不可或缺的成分——铟。这种神秘而珍贵的金属,究竟是如何在我们的科技生活中扮演着如此重要的角色呢?

铟,作为一种金属元素,其稀缺性不言而喻。在全球范围内,铟的储量极为有限,而令人惊讶的是,中国却拥有超过全球70%的铟储量,这无疑使中国在全球铟市场中占据了举足轻重的地位。然而,拥有如此丰富的资源,是否意味着中国能够在此领域对其他国家形成制约呢?

铟之所以如此珍贵,不仅因为其稀缺性,更在于其独特的物理特性。铟质地柔软,可塑性强,具有良好的延展性,能够轻易地被压成薄片。这些特性使得铟成为制造低熔合金、轴承合金、半导体以及电光源等产品的关键原料。同时,铟还是一种无毒的金属元素,这进一步增加了其在各个领域的应用潜力。

然而,铟的稀缺性却是一个不容忽视的问题。作为一种稀散金属,铟在地壳中的分布量极少,且大多以杂质的形式存在于其他金属矿中。迄今为止,人类尚未发现独立的铟矿,更不用说游离态的铟单质了。因此,铟的提取过程极为复杂,且回收率较低,这进一步加剧了铟的稀缺性。

尽管如此,铟在科技领域的应用却日益广泛。由于其出色的光渗透性和导电性,铟被大量用于生产氧化铟锡(ITO)靶材。这种混合物是制造液晶显示器、平板显示器、等离子显示器以及触摸屏等产品的关键原料。换句话说,我们日常生活中所使用的各种显示屏,都离不开铟的贡献。

以智能手机为例,如今的智能手机大多采用触摸屏设计,而触摸屏之所以能够实现触摸功能,正是因为其表面镀有一层ITO导电膜。这层膜不仅导电且透明,不会影响我们观看屏幕的效果。因此,无论是LCD还是OLED等屏幕技术,只要涉及到触摸屏的应用,都离不开ITO靶材的支持,而铟则是生产ITO靶材的关键原料。

然而,面对铟的稀缺性和高昂价格,世界各国都在积极寻找替代品以应对潜在的供应风险。目前,碳纳米管导电镀膜和石墨烯等材料被视为有潜力的替代品,并正在逐步发展成为性价比更高的材料。尽管如此,以目前的情况来看,手机屏原材料市场仍然主要由中国掌控,其次是秘鲁,但其储量仅占全球的3.3%。

不过,值得注意的是,ITO材料市场并非中国一家独大。日韩两国企业在该领域占据了全球市场的半壁江山,而中国近年来才开始崭露头角,涌现出长兴科技、日久光电等优秀企业。铟的应用领域也不仅限于ITO靶材的生产,还包括电子半导体、焊料和合金等领域,甚至在研究领域和医学领域也有少量应用。

 
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