銦鎵粉是由金屬銦(In)和鎵(Ga)按特定比例混合制成的高純度合金粉末,主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、柔性電子等尖端科技領(lǐng)域。其獨(dú)特之處在于熔點(diǎn)極低(銦156.6℃,鎵29.8℃),當(dāng)二者以特定比例(如In80Ga20)混合時(shí),形成的共晶合金在室溫下即可呈現(xiàn)液態(tài)特性,這使得它在低溫焊接、熱界面材料等領(lǐng)域具有不可替代性。
在微觀結(jié)構(gòu)上,銦鎵粉通常呈現(xiàn)5-50微米的球形顆粒形態(tài)(SEM掃描電鏡觀測),表面會(huì)進(jìn)行特殊的抗氧化處理以防止潮濕環(huán)境下的性能劣化。需要特別關(guān)注的是其電導(dǎo)率(約3.4×10^6 S/m)和熱導(dǎo)率(26W/m·K)參數(shù),這些特性使其成為制造可拉伸導(dǎo)體的理想材料,特別是在柔性顯示器的網(wǎng)格電路印刷工藝中,可通過噴墨打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)5μm線寬的精密電路成型。
目前主流制備工藝包括氣體霧化法和機(jī)械合金法兩種路線,前者能獲得更均勻的粒徑分布(D50控制在15±2μm),后者則更適合批量生產(chǎn)。隨著量子點(diǎn)顯示技術(shù)的突破,含銦鎵粉的透明導(dǎo)電薄膜(方阻<10Ω/sq)正在逐步取代傳統(tǒng)氧化銦錫材料,這與其在可見光波段90%以上的透光率密切相關(guān)。
存儲(chǔ)這類特殊材料時(shí)需格外注意環(huán)境濕度需低于40%RH,最佳保存溫度為15-25℃,且要避免與銅、鋅等金屬接觸以防止發(fā)生置換反應(yīng)。在光伏產(chǎn)業(yè)的HJT異質(zhì)結(jié)電池中,采用銦鎵粉制作的電極漿料能使轉(zhuǎn)換效率提升0.3%以上,這主要?dú)w功于其優(yōu)異的接觸電阻特性(<1mΩ·cm2)。
隨著可穿戴設(shè)備的爆發(fā)式增長,研究人員正在開發(fā)摻雜1-3%錫(Sn)的改良型銦鎵粉,這種材料在200%拉伸形變下仍能保持穩(wěn)定的導(dǎo)電性能。值得注意的是,由于銦屬于稀缺金屬(地殼含量約0.1ppm),全球約70%的銦鎵粉生產(chǎn)商都集中在日、韓等掌握提純技術(shù)的國家,這也促使業(yè)界加速開發(fā)基于石墨烯的替代方案。