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Indium
Indium ist ein seltenes, silberweißes und weiches Schwermetall. Es ist weicher als Blei und lässt sich verformen. Wie Zinn gibt das reine Metall beim Biegen einen hohen „Schrei“ von sich.
Seine Häufigkeit in der Erdkruste ist vergleichbar mit der von Silber.
Es hat die ungewöhnliche Eigenschaft, im geschmolzenen Zustand an sauberem Glas und anderen Oberflächen zu haften und diese zu benetzen. Das macht Indium wertvoll für die Herstellung hermetischer Versiegelungen zwischen Glas, Metallen, Quarz, Keramik und Marmor.
Das Metall wird häufig bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet. Die wichtigste Anwendung ist jedoch in Touchscreens, Flachbildschirmen (LCDs und OLEDs) und Solarmodulen
Das Element ist in Spuren in vielen Mineralien enthalten, insbesondere in denen von Zink und Blei, aus denen es als Nebenprodukt gewonnen wird.
Die wichtigsten Produktionsländer sind China, Südkorea und Japan.
Die wichtigsten Firmen sind Zhuzhou Smelter Group in China und Korea Zinc in Südkorea.
Indium wurde 1863 von den deutschen Chemikern Ferdinand Reich und Hieronymus Theodor Richter bei der Untersuchung von Zinkerzproben entdeckt. Das Vorhandensein einer vorherrschenden indigoblauen Spektrallinie legte den Namen nahe.
Eine größere Menge Indium wurde erstmals auf der Weltausstellung 1867 in Paris gezeigt.
Nach einer ersten Anwendung ab 1933 als Legierungsbestandteil in Zahngold begann der umfangreiche Einsatz von Indium mit dem Zweiten Weltkrieg. Die Vereinigten Staaten setzten es als Beschichtung in hoch beanspruchten Lagern von Flugzeugen ein.
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde Indium vor allem in der Elektronikindustrie, als Lötmaterial und in niedrig schmelzenden Legierungen eingesetzt. Auch die Verwendung in Kontrollstäben von Kernreaktoren wurde mit der zunehmenden Verwendung der Kernenergie wichtig. Dies führte bis 1980 zu einem ersten starken Ansteigen des Indiumpreises.
Ab 1987 wurden zwei neue Indiumverbindungen, der Halbleiter Indiumphosphid und das in dünnen Schichten leitende und durchsichtige Indiumzinnoxid entwickelt. Besonders Indiumzinnoxid wurde mit der Entwicklung von Flüssigkristallbildschirmen technisch interessant. Durch den hohen Bedarf wird seit 1992 der größte Teil des Indiums zu Indiumzinnoxid weiterverarbeitet.
Indium wird hauptsächlich als Indiumzinnoxid (ITO) verwendet, einer transparenten, leitfähigen Beschichtung, die für Touchscreens, Flachbildschirme (LCDs und OLEDs) und Solarmodule unerlässlich ist. Etwa drei Viertel der Nachfrage nach Indium gehen auf Touchscreens, LCD- und OLED-Monitore und faltbare Displays zurück.
Zehn bis 15 Prozent gehen in die Herstellung von Solarzellen (Dünnschicht-Solarzellen, Perowskit-Solarzellen).
Auch in Kernreaktoren spielt Indium eine Rolle.
Die weltweite Indiumproduktion beläuft sich auf jährlich etwa 1000 Tonnen.
Indium ist ein Nebenprodukt des Zinkabbaus (ca. 1 Tonne pro 1.000 Tonnen Zink). 90 Prozent der weltweiten Produktion werden aus dem Zinkerz Sphalerit gewonnen.
China, Kanada und Peru verfügen über Zinkvorkommen mit relevantem Indiumgehalt, wobei China die weltweit Indiumproduktion mit einem Marktanteil von über 50 Prozent dominiert.
Das größte Indium-Unternehmen ist Zhuzhou Smelter Group.
Etwa 30 Prozent des Indiums stammen mittlerweile aus Recycling.
Antimonzinnoxid-Beschichtungen wurden als Alternative zu ITO-Beschichtungen in LCDs entwickelt.
Kohlenstoffnanoröhren-Beschichtungen wurden als Alternative zu ITO-Beschichtungen in flexiblen Displays, Solarzellen und Touchscreens entwickelt.
Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) wurde ebenfalls als Ersatz für ITO in flexiblen Displays und organischen Leuchtdioden entwickelt. Kupfer- oder Silber-Nanodrähte wurden als Ersatz für ITO in Touchscreens untersucht.
Graphen wurde als Ersatz für ITO-Elektroden in Solarzellen entwickelt und auch als Ersatz für ITO in flexiblen Touchscreens untersucht.
Hafnium kann Indium in Steuerstablegierungen von Kernreaktoren ersetzen.
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