Indium(III)oksiidon oksiid, mille molekulvalem on In2O3 ja CAS 1312-43-2. Puhas toode on valge või helekollane amorfne pulber, mis muutub kuumutamisel punakaspruuniks. Oksüdatsioon on uut tüüpi n-tüüpi läbipaistev pooljuht funktsionaalne materjal, millel on lai ribalaius, madal takistus ja kõrge katalüütiline aktiivsus. Seda on laialdaselt kasutatud optoelektroonika, gaasiandurite ja katalüsaatorite valdkonnas. Kui indiumoksiidi osakeste suurus jõuab nanomeetri tasemeni, on neil lisaks ülaltoodud funktsioonidele ka nanomaterjalide pinnaefektid, kvantsuuruse efektid, väikese suuruse efektid ja makroskoopilised kvanttunneliefektid.
|
Keemiline valem |
In2O3 |
|
Täpne missa |
278 |
|
Molekulmass |
278 |
|
m/z |
278 (100.0%), 276 (9.0%) |
|
Elementaaranalüüs |
In, 82,71; O, 17,29 |
|
|
|
Vesiniku või muude redutseerivate ainete juuresolekul saab selle redutseerida metalliliseks indiumiks või madala valentsusega indiumoksiidiks, kuumutades temperatuurini 400–500 kraadi.
Kõrgel temperatuuril laguneb{0}}madala kvaliteediga oksiidideks. Lisaks võib see kõrgel temperatuuril reageerida metalli-indiumiga. Kuigi madalal temperatuuril põlemisel tekkiv In2O3 lahustub happes kergesti, mida täielikumalt seda kõrgel temperatuuril töödeldakse, seda raskem on lahustuda ja kaob ka hügroskoopsus. Kui indiumtrioksiid redutseeritakse punaselt kuumas olekus vesinikuga, moodustub indiummetall.
Indiumoksiid (In2O3) on oluline anorgaaniline ühend, mis kuulub n--tüüpi läbipaistvate pooljuhtide funktsionaalsete materjalide hulka, millel on lai ribalaius, madal takistus ja kõrge katalüütiline aktiivsus. Viimastel aastatel on tehnoloogia kiire arenguga indiumoksiid näidanud laialdasi kasutusvõimalusi mitmes valdkonnas. Järgnevalt kirjeldatakse üksikasjalikult kõiki indiumoksiidi kasutusviise.
(1) Läbipaistev juhtiv kilematerjal
Indiumoksiid on läbipaistvate juhtivate kilede valmistamisel üks peamisi materjale. Läbipaistvaid juhtivaid kilesid kasutatakse laialdaselt sellistes seadmetes nagu vedelkristallkuvarid (LCD), puuteekraanid ja päikesepatareid. Indiumoksiidi läbipaistval juhtival kilel on kõrge juhtivus ja läbipaistvus, mis suudab tõhusalt elektrit juhtida, ilma et see mõjutaks ekraani kuvaefekti. LCD-ekraanidel on indiumoksiidkile läbipaistev elektrood, mis vastutab elektriliste signaalide edastamise eest, võimaldades ekraanil pilte normaalselt kuvada. Selle kõrge -puhtusastmega (nagu 99,99%) indiumoksiidi pulbril on head juhtivus ja optilised omadused, eriti hea läbipaistvus nähtava ja infrapuna spektrivahemikus, mis muudab selle optoelektroonika valdkonnas asendamatuks.
(3) Fotoandurid ja fotodioodid
Indiumoksiidi saab kasutada fotoelektriliste andurite ja fotodioodide valmistamiseks. Tänu kõrgele valguse läbilaskvusele ja heale elektrijuhtivusele aitab indiumoksiid parandada optoelektrooniliste seadmete jõudlust. Fotoelektrilistes andurites suudab indiumoksiid valgussignaale elektrilisteks signaalideks muuta, saavutades valguse intensiivsuse tuvastamise ja juhtimise. Fotodioodides osaleb indiumoksiid pooljuhtmaterjalina fotogenereeritud kandjate genereerimises ja transpordis, parandades fotoelektrilise muundamise efektiivsust.
(2) Indiumtinaoksiidi (ITO) sihtmaterjal
Indium(III)oksiidsageli segatakse indiumtinaoksiidi (ITO) sihtmärkide saamiseks teatud vahekorras tinaoksiidiga (SnO2). ITO sihtmaterjal on läbipaistvate juhtivate kilede valmistamise peamine materjal. Füüsiliste aur-sadestamise meetodite, nagu magnetroni pihustamine, abil sadestatakse ITO sihtmaterjal substraadile, et moodustada ühtlane läbipaistev juhtiv kile. ITO läbipaistval juhtival kilel on lai valik rakendusi lamedate LCD-ekraanide, puuteekraanide, udueemaldajate ja muude valdkondade jaoks. Näiteks nutitelefonide ja tahvelarvutite puuteekraanidel toimib ITO-kile puutetundliku kihina, mis suudab täpselt tajuda kasutaja puuteoperatsiooni.
(4) Laser- ja valgusallika materjalid
Indiumoksiidi saab kasutada ka laserite ja valgusallikate materjalina, et parandada nende tõhusust ja stabiilsust. Laserites võib indiumoksiid toimida võimenduskeskkonna või optilise elemendina, osaledes laseri genereerimise ja võimendamise protsessis. Selle suurepärane optiline jõudlus ja termiline stabiilsus võimaldavad laseril stabiilselt töötada karmides keskkondades, nagu kõrge temperatuur ja suur võimsus. Valgusallikate osas saab indiumoksiidi kasutada suure heledusega ja tõhusa valgusdioodide (LED) tootmiseks, pakkudes kvaliteetseid valgusallikaid sellistele väljadele nagu valgustus ja ekraan.
(1) Varistor
Indiumoksiidi saab kasutada varistoride valmistamiseks. Varistorid on mittelineaarsete voltamprite omadustega takistusseadmed ja nende takistuse väärtused vähenevad järsult, kui pinge ületab teatud väärtuse. Indiumoksiidvaristoride eelisteks on kiire reageerimiskiirus ja tugev liigpingetakistus ning neid kasutatakse laialdaselt elektroonikaseadmete ülepingekaitseahelates. Näiteks sellistes valdkondades nagu toiteahelad ja sideseadmed võivad indiumoksiidi varistorid tõhusalt ära hoida ülepingest põhjustatud elektroonikakomponentide kahjustusi.
(3) Väljatransistorid ja optoelektroonilised seadmed
Kõrge läbipaistvuse ja juhtivusega indiumoksiidi saab kasutada elektroonikaseadmete, näiteks -välitransistoride ja optoelektrooniliste seadmete tootmiseks. Väli-efekttransistorides osaleb indiumoksiid pooljuhtmaterjalina laengukandjate edastamises ja juhtimises, saavutades signaali võimendamise ja töötlemise. Optoelektroonilistes seadmetes saab indiumoksiidi kasutada fotodetektorite, päikesepatareide jms valmistamiseks, muutes valgusenergia elektrienergiaks.
(2) Gaasi- ja niiskusandurid
Indiumoksiidi saab kasutada gaasianduri materjalina gaasiandurite valmistamiseks, mis suudavad tuvastada õhus olevaid kahjulikke gaase ja lõhnu. Indiumoksiidi anduritel on kõrge tundlikkus, kiire reageerimine ja hea selektiivsus. Selle tööpõhimõte põhineb indiumoksiidi pinna ja gaasimolekulide vastasmõjul, mis põhjustab takistuse väärtuse muutumise, saavutades seeläbi gaasi kontsentratsiooni tuvastamise. Niiskusandurite osas suudab indiumoksiid tajuda ka keskkonna niiskuse muutusi ja peegeldada niiskuse suurust takistusväärtuste muutuste kaudu. Seda kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu meteoroloogiline seire ja tööstuslik kontroll.
(1) Orgaanilise sünteesi katalüsaator
Indiumoksiidil on kõrge katalüütiline aktiivsus ja seda saab kasutada katalüsaatorina orgaanilistes sünteesireaktsioonides. Orgaanilises sünteesis võib indiumoksiid kiirendada keemiliste reaktsioonide kiirust, parandada reaktsiooni selektiivsust ja saagist. Näiteks orgaanilise sünteesi protsessides, nagu oksüdatsiooni- ja hüdrogeenimisreaktsioonid, võivad indiumoksiidkatalüsaatorid tõhusalt soodustada reaktsiooni kulgu, vähendada reaktsiooni aktiveerimisenergiat ja minimeerida kõrvalreaktsioonide esinemist.
(2) Keskkonnakaitse katalüsaator
Indiumoksiidi saab kasutada ka keskkonnakaitse valdkonnas katalüsaatorina heitgaasides ja heitvees olevate kahjulike ainete töötlemisel. Heitgaaside töötlemisel võivad indiumoksiidkatalüsaatorid katalüüsida saasteainete, nagu lenduvad orgaanilised ühendid (LOÜ) ja süsinikmonooksiid (CO), oksüdatsiooni, muutes need kahjutuks süsinikdioksiidiks (CO ₂) ja veeks (H ₂ O). Reoveepuhastuses saab indiumoksiidkatalüsaatoreid kasutada orgaaniliste saasteainete lagunemise katalüüsimiseks, reovee biolagunevuse parandamiseks ning reovee keemilise hapnikuvajaduse (KHT) ja bioloogilise hapnikuvajaduse (BOD) vähendamiseks.
Materjaliteaduse valdkond
(1) Keraamiliste materjalide lisandid
Indium(III)oksiidpulbrit kasutatakse keraamiliste materjalide lisandina ning selle suurepärane termiline ja keemiline stabiilsus muudab selle oluliseks komponendiks suure jõudlusega keraamiliste materjalide{0}}tootmisel. Indiumoksiidi lisamine keraamilistele materjalidele võib parandada nende tihedust, kõvadust ja tugevust, samuti suurendada nende termilise šoki vastupidavust ja korrosioonikindlust. Nendel kõrgtehnoloogilistel-keraamilistel materjalidel on laialdased rakendused kõrgtehnoloogilistes-valdkondades, nagu lennundus ja autotööstus, näiteks mootorikomponentide ja kõrge temperatuuriandurite{5}}tootmine.
(2) Kõrge temperatuuriga katted ja tulekindlad materjalid
Indiumoksiidil on hea termiline stabiilsus, kõrge pürolüüsitemperatuur ja see võib säilitada hea stabiilsuse kõrgel{0}}temperatuurilistes keskkondades, mistõttu kasutatakse seda sageli ka kõrgetemperatuuriliste katete ja tulekindlate materjalidena. Kõrgetemperatuurilistes-katetes võib indiumoksiid parandada katte kõrge-temperatuuri ja oksüdatsioonikindlust, kaitstes substraadi materjali korrosiooni eest kõrgel temperatuuril{5}}. Indiumoksiid võib suurendada tulekindlate materjalide tulekindlust ja soojuslöögikindlust, parandada nende kasutusiga ja ohutust.
(3) Optilised kattematerjalid
Indiumoksiidi saab kasutada optiliste katete, näiteks peegeldumisvastaste katete valmistamiseks. Indiumoksiidi peegeldusvastase kattega katmine optiliste komponentide pinnal võib vähendada valguse peegelduskadu ja parandada optiliste komponentide läbilaskvust. See on väga oluline optiliste instrumentide jõudluse ja pildikvaliteedi parandamiseks, mida kasutatakse laialdaselt optilistes seadmetes, nagu kaameraobjektiivid ja teleskoobid.
Klaasi ja keraamika valdkonnas
(1) Spetsiaalne optiline klaas
Indiumoksiidi saab kasutada suure läbipaistvuse, kõrge murdumisnäitaja ja muude omadustega optiliste klaaside valmistamiseks. Indiumoksiidi lisamine optilisele klaasile võib kohandada selle optilisi omadusi ja vastata erinevate optiliste instrumentide vajadustele. Näiteks suure täpsusega -optiliste komponentide (nt läätsed ja prismad) valmistamisel võib indiumoksiidi sisaldava optilise klaasi kasutamine parandada pildi selgust ja eraldusvõimet.
(3) Värviline klaas ja keraamilised dekoratiivmaterjalid
Indiumoksiidi saab kasutada ka värvilise klaasi ja keraamiliste dekoratiivmaterjalide valmistamiseks. Reguleerides lisatava indiumoksiidi kogust ja protsessitingimusi, saab valmistada erinevat värvi klaasist ja keraamikast tooteid, mis vastavad selliste valdkondade vajadustele nagu arhitektuurne dekoratsioon ja kunstitootmine. Need värvilised klaasist ja keraamilised dekoratiivmaterjalid ei ole mitte ainult ilusa välimusega, vaid neil on ka teatud funktsionaalsed omadused, nagu soojus- ja heliisolatsioon.
Kõrge temperatuuriga keraamika ja elektrooniline keraamika
Keraamika valdkonnas saab indiumoksiidi kasutada kõrgtemperatuurse{0}}keraamika ja elektroonilise keraamika tootmiseks. Kõrge temperatuuriga keraamikal on suurepärane vastupidavus kõrgele-temperatuurile ja mehaanilised omadused ning seda kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu lennundus ja energeetika. Elektroonilisel keraamikal on suurepärased elektrilised omadused ja seda saab kasutada elektrooniliste komponentide, näiteks kondensaatorite ja piesoelektrilise keraamika tootmiseks. Indiumoksiidi lisamine võib parandada keraamika jõudlust, töökindlust ja stabiilsust.
Energiasektor
(1) Liitium-ioonakude positiivse elektroodi materjal
Indium(III)oksiidsaab kasutada liitium{0}}ioonakude positiivse elektroodi materjalina, parandades aku energiatihedust ja tsükli eluiga. Liitium-ioonakudes võivad indiumoksiidkatoodi materjalid liitiumiioonidega läbida pöörduvaid sisestamis- ja ekstraheerimisreaktsioone, mille tulemuseks on elektrienergia salvestamine ja vabanemine. Võrreldes traditsiooniliste katoodmaterjalidega on indiumoksiidi katoodmaterjalidel suurem erivõimsus ja parem tsükliline jõudlus ning neid kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu elektrisõidukid ja energiasalvestussüsteemid.
(2) Päikesepatareide elektroodide materjalid
Indiumoksiidi läbipaistvate elektroodide juhtivus on päikesepatareide puhul ülioluline, kuna see võib parandada päikesepatareide efektiivsust. Indiumoksiidi läbipaistvad elektroodid võivad tõhusalt koguda ja edastada fotoga genereeritud kandjaid, vähendada kandja rekombinatsiooni kadusid ja seega parandada päikesepatareide fotoelektrilise muundamise efektiivsust. Lisaks saab indiumoksiidi kasutada ka elektroodmaterjalide tootmiseks uut tüüpi päikesepatareide jaoks, nagu värvimistundlikud päikesepatareid ja perovskiit-päikesepatareid.
Kuum tags: indium(iii) oksiid cas 1312-43-2, tarnijad, tootjad, tehas, hulgimüük, ost, hind, hulgi, müük