Start/ Elemente/ In
Indium
In 49

Indium Indium

Indium ist ein chemisches Element mit dem Symbol In und der Ordnungszahl 49. Es ist ein silberweißes, weiches Nachübergangsmetall mit einem Schmelzpunkt von nur 156 °C und einer außergewöhnlichen Dehnbarkeit (es lässt sich zu 1 μm dicken Folien ziehen). Indium ist extrem selten in der Erdkruste (ca. 0,05 ppm) und wird hauptsächlich als Nebenprodukt von Zinkerzen gewonnen. Industriell liegt die wichtigste Anwendung in Indium-Zinn-Oxid (ITO) – dem transparenten Leitermaterial für Touchscreens in Smartphones, Tablets und Flachbildschirmen, das etwa 95% des weltweiten Indiumverbrauchs ausmacht und Indium zu einem strategischen Mineral macht.

Metall der späteren Hauptgruppen USGS 2025 silbrig glänzend grau
Ordnungszahl 49Z
Atommasse 114.818u
Valenzelektronen 3
Elektronenkonfiguration 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p1
Dichte
7.31g/cm³
Schmelzpunkt
157°C
Häufigkeit in der Erdkruste
0.25ppm
Jahresproduktion
1080metric tons unless otherwise specified
Recyclingrate
10%(Niedrige Recyclingrate (~10%); Indium-Zinnoxid (ITO)-Schrott aus LCD-Bildschirmen

Warum es verwendet wird

Indium ist das seltenste Element (0,25 ppm Häufigkeit in der Erdkruste) mit Massenproduktion und war historisch das teuerste Metall pro Kilogramm. Sein primärer industrieller Wert ergibt sich aus Indiumzinnoxid (ITO) – der transparenten leitfähigen Beschichtung auf fast allen Touchscreens, LCD- und OLED-Displays – bei der kein Ersatz die gleiche optische Transparenz kombiniert mit guter elektrischer Leitfähigkeit bietet.

Anwendungen

Touchscreen ITOSemiconductorsSolder

Anwendungen im DetailVerwendung des Elements und seiner Verbindungen

Hauptverwendungen des Elements

Indium ist ein weiches, niedrig schmelzendes, leicht bläuliches Streu-(Selten-)Metall. Es hat fast keine unabhängigen Erzlagerstätten in der Erdkruste und wird vollständig als Nebenprodukt der Zink- und Blei-Zink-Hütte zurückgewonnen, daher ist die Produktion klein und der Preis hoch. Seine bekannteste Verwendung liegt in Touchscreens und Displays: Indiumzinnoxid-(ITO-)Transparenzleitfähige Filme sind das einzige transparente Elektrodenmaterial, das in großem Maßstab für Flachbildschirm-LCDs, OLEDs, Touch-Panels und Plasmafernseher hergestellt wird. Da ein Material benötigt wird, das sowohl transparent als auch leitfähig ist, gibt es fast kein zweites Material mit vergleichbarem Preis-Leistungs-Verhältnis; hinter dem Bildschirmglas von Smartphones, Tablets, Laptops und Selbstbedienungsterminals liegt ein ITO-Film von nur einigen zehn Nanometern Dicke. In Halbleitern sind Verbindungshalbleiter aus Indium mit Phosphor und Arsen Schlüsselmaterialien für Infrarotdetektion, Glasfaserkommunikation und Hochfrequenzbauteile: Indiumphosphid ist das Substrat für Laser und Detektoren in der Langstrecken-Glasfaserkommunikation, während Indiumarsenid in Infrarotsensoren und Terahertz-Bauteilen verwendet wird. Das Löten ist ein weiterer wichtiger Markt für Indium: Indiumbasierte Weichlote sind niedrig schmelzend, benetzen gut und puffern Wärmespannung zwischen Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, verwendet in der Halbleitergehäuseabdichtung, Niedertemperatur-Vakuumdichtungen und Photovoltaikmodulen; sie sind insbesondere in Luft- und Raumfahrt- und Tieftemperaturelektronik unersetzlich, die extrem tieftemperaturfeste Verbindungen benötigt. Es wird zudem in niedrigschmelzenden Legierungen (Feuersprinkler, Schmelzsicherungen), Lagerlegierungen und nuklearen Strahlungsdetektoren verwendet.

Wichtige Verbindungen und ihre Verwendung

Indiumsesquioxid (In2O3) ist einer der Hauptbestandteile von ITO-Transparenzleitfähfilmen, ein weißes oder blassgelbes Pulver; wenn es mit Zinn dotiert wird, wird es zu einem leitfähigen transparenten Film, dem zentralen Elektrodenmaterial für Touchscreens, LCD-Panels und OLED-Displays. Indiumarsenid (InAs) ist ein schmalbandlücken-Halbleiter mit extrem hoher Elektronenbeweglichkeit, hauptsächlich verwendet zur Herstellung von Infrarotdetektoren, Quantentrogbauteilen, Hall-Sensoren und Hochgeschwindigkeitselektronik sowie in der Terahertz-Bildgebungsforschung. Indiumphosphid (InP) hat eine direkte Bandlücke und hohe Elektronenbeweglichkeit und ist das Substratmaterial für 1310-nm- und 1550-nm-Laser, Fotodetektoren und Hochgeschwindigkeits-HEMTs in der Glasfaserkommunikation und untermauert die heutigen Backbone-Internet-Glasfasernetze. ITO, kurz für Indiumzinnoxid, ist eine feste Lösung von In2O3 dotiert mit etwa 10 % SnO2; es vereint hohe Transparenz im Sichtbaren mit hoher Reflexion im nahen Infrarot und wird neben Display-Elektroden als niedrig emittierendes Glas, Vereisungsschutz-Heizfilme auf Flugzeugen und transparente elektromagnetische Abschirmbeschichtungen verwendet.

Elementgeschichte

Entdeckt 1863 von Reich und Richter. Kommt natürlich nur gebunden vor, hauptsächlich als Verunreinigung in Zinkerzen.

Legierungen auf Basis dieses Elements (1)

Alle Legierungen anzeigen → InSb

Verwandte Elemente

Al · Aluminium Ga · Gallium Sn · Zinn Tl · Thallium Pb · Blei Bi · Bismut Po · Polonium Fl · Flerovium

Häufige FragenLong-Tail-Fragen · datenbasiert

Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Indium?
157 °C
Wie hoch ist der Siedepunkt von Indium?
2072 °C
Wie hoch ist die Dichte von Indium?
7.31 g/cm³
Welche Ordnungszahl und Kategorie hat Indium?
49 · Metall der späteren Hauptgruppen
Aus welchem Mineral wird Indium hauptsächlich gewonnen?
Sphalerit (Nebenprodukt)
Wie hoch sind die Weltreserven von Indium?
1800 metric tons unless otherwise specified
Wie hoch ist die Jahresproduktion von Indium?
1080 metric tons unless otherwise specified
Wofür wird Indium hauptsächlich verwendet?
Indium ist das seltenste Element (0,25 ppm Häufigkeit in der Erdkruste) mit Massenproduktion und war historisch das teuerste Metall pro Kilogramm. Sein primärer industrieller Wert ergibt sich aus Indiumzinnoxid (ITO) – d
Wer hat Indium wann entdeckt?
Ferdinand Reich · 1863