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Indium
In 49

Indium Indium

L'indium est un élément chimique de symbole In et de numéro atomique 49. C'est un métal post-transition blanc argenté et mou, avec un point de fusion de seulement 156 °C et une ductilité exceptionnelle (il peut être étiré en feuilles de 1 μm). L'indium est extrêmement rare dans la croûte terrestre (environ 0,05 ppm) et est principalement récupéré comme sous-produit des minerais de zinc. Industriellement, l'application la plus importante est l'oxyde d'indium-étain (ITO) – le matériau conducteur transparent pour les écrans tactiles des smartphones, tablettes et écrans plats, qui représente environ 95% de la consommation mondiale d'indium et fait de ce métal un minéral stratégique.

Métal post-transition USGS 2025 argenté gris brillant
Numéro atomique 49Z
Masse atomique 114.818u
Électrons de valence 3
Configuration électronique 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p1
Densité
7.31g/cm³
Point de fusion
157°C
Abondance dans la croûte
0.25ppm
Production annuelle
1080metric tons unless otherwise specified
Taux de recyclage
10%(Faible taux de recyclage (~10%) ; ferraille d'oxyde d'étain-indium (ITO) depuis les écrans LCD

Pourquoi l'utiliser

L'indium est l'élément le plus rare (0,25 ppm d'abondance crustale) avec une production de masse et a historiquement été le métal le plus cher au kilogramme. Sa principale valeur industrielle découle de l'oxyde d'étain indium (ITO) — le revêtement conducteur transparent sur presque tous les écrans tactiles, LCD et OLED — où aucun substitut n'offre la même transparence optique combinée à une bonne conductivité électrique.

Applications

Touchscreen ITOSemiconductorsSolder

Applications en détailUtilisations de l'élément et de ses composés

Principaux usages de l'élément

L'indium est un métal dispersé (rare) mou, à bas point de fusion, légèrement bleuâtre. Il n'a presque aucun gisement indépendant dans la croûte et est entièrement récupéré comme sous-produit de la métallurgie du zinc et du plomb-zinc, donc la production est faible et le prix élevé. Son utilisation la plus connue est dans les écrans tactiles et les afficheurs : les films transparents conducteurs d'oxyde d'indium-étain (ITO) sont le seul matériau d'électrode transparente produit à grande échelle pour les LCD à écran plat, les OLED, les panneaux tactiles et les téléviseurs à plasma. Exigeant un matériau à la fois transparent et conducteur, il n'existe presque pas de second matériau avec un rapport qualité-prix comparable ; derrière la vitre d'écran des smartphones, tablettes, ordinateurs portables et terminaux en libre-service se trouve un film ITO d'à peine quelques dizaines de nanomètres d'épaisseur. Dans les semi-conducteurs, les semi-conducteurs composés d'indium avec le phosphore et l'arsenic sont des matériaux clés pour la détection infrarouge, les communications par fibre optique et les dispositifs à haute fréquence : l'indium phosphure est le substrat des lasers et détecteurs dans les communications par fibre optique longue distance, tandis que l'indium arséniure est utilisé dans les capteurs infrarouges et les dispositifs térahertz. Le brasage est un autre marché important pour l'indium : les brasures tendres à base d'indium sont à bas point de fusion, mouillent bien et amortissent la contrainte thermique entre matériaux de coefficients de dilatation thermique différents, utilisées dans l'encapsulation de semi-conducteurs, les joints sous vide basse température et les modules photovoltaïques ; elles sont surtout irremplaçables dans l'électronique aérospatiale et cryogénique nécessitant des joints extrêmement basse température. Il est aussi utilisé dans les alliages à bas point de fusion (gicleurs d'incendie, boudins fusibles), les alliages de roulement et les détecteurs de rayonnement nucléaire.

Principaux composés et leurs usages

Le sesquioxyde d'indium (In2O3) est l'un des principaux constituants des films transparents conducteurs ITO, une poudre blanche ou jaune pâle ; lorsqu'il est dopé à l'étain, il devient un film transparent conducteur, le matériau d'électrode central pour les écrans tactiles, les panneaux LCD et les afficheurs OLED. L'indium arséniure (InAs) est un semi-conducteur à bande interdite étroite à mobilité électronique extrêmement élevée, utilisé principalement pour fabriquer des détecteurs infrarouges, des dispositifs à puits quantiques, des capteurs à effet Hall et des dispositifs électroniques à haute vitesse, ainsi que dans la recherche en imagerie térahertz. L'indium phosphure (InP) a une bande interdite directe et une haute mobilité électronique et est le matériau de substrat pour les lasers 1310 nm et 1550 nm, les photodétecteurs et les HEMT à haute vitesse dans les communications par fibre optique, sous-tendant les réseaux optiques dorsaux d'Internet actuels. L'ITO, abréviation d'oxyde d'indium-étain, est une solution solide d'In2O3 dopée avec environ 10 % de SnO2 ; il combine une haute transparence dans le visible avec une haute réflectivité dans le proche infrarouge et, outre les électrodes d'affichage, est utilisé comme verre à bas émissivité, films chauffants anti-givre sur aéronefs et revêtements transparents de blindage électromagnétique.

Histoire de l'élément

Découvert en 1863 par Ferdinand Reich et Hieronymous Richter lors de l'analyse de minerai de sphalérite (sulfure de zinc) de Saxe — ils ont observé une nouvelle raie spectrale indigo et ont nommé l'élément en conséquence. Isolé en tant que métal pur peu après. La production est entièrement un sous-produit de l'exploitation minière du zinc ; environ 60 % de la production mondiale provient de la Chine.

Alliages à base de cet élément (1)

Voir tous les alliages → InSb

Éléments apparentés

Al · Aluminium Ga · Gallium Sn · Étain Tl · Thallium Pb · Plomb Bi · Bismuth Po · Polonium Fl · Flérovium

Questions fréquentesQuestions longue traîne · basées sur les données

Quel est le point de fusion de Indium ?
157 °C
Quel est le point d'ébullition de Indium ?
2072 °C
Quelle est la densité de Indium ?
7.31 g/cm³
Quels sont le numéro atomique et la catégorie de Indium ?
49 · Métal post-transition
De quel minerai Indium est-il principalement extrait ?
sphalérite (sous-produit)
Quelles sont les réserves mondiales de Indium ?
1800 metric tons unless otherwise specified
Quelle est la production annuelle de Indium ?
1080 metric tons unless otherwise specified
Quels sont les principaux usages de Indium ?
L'indium est l'élément le plus rare (0,25 ppm d'abondance crustale) avec une production de masse et a historiquement été le métal le plus cher au kilogramme. Sa principale valeur industrielle découle de l'oxyde d'étain i
Qui a découvert Indium et quand ?
Ferdinand Reich · 1863