氧化锡
透明导电材料
氧化锡是一种无机物,化学式SnO2,为白色、淡黄色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末。熔点1630℃,沸点1800℃。密度6.95 g/mL at 25 °C,同时是一种优秀的透明导电材料。它是第一个投入商用的透明导电材料,为了提高其导电性稳定性,常进行掺杂使用,如SnO2:Sb、SnO2:F等。
特性简介
质量指标(Specification)
含量(Purity): 99.60%-99.99%)
物化性质(Physical Properties)
化学成分:SnO2:99.85%;Cu:0.0014%
氧化锡以锡石的形式存在于自然界中。锡石一般为红褐色,呈微粒状或块状,多分散于花岗岩里,是提炼锡的主要矿石。氧化锡对空气和热都很稳定,不溶于水,也难溶于酸或碱溶液,但能溶于热浓硫酸以及熔融苛性碱和氢氧化钾,微溶于碱金属碳酸盐溶液中。不与一般化学试剂反应,不与硝酸作用。与浓HCl共热慢慢变为氯化物而溶解。高温下与氢气作用被还原为金属锡。与CO反应得金属锡和CO2,反应可逆。制法:由锡在空气中燃烧,或由四价可溶性锡盐与碱作用,也可由金属锡与浓HNO3作用生成β-锡酸沉淀,再经加热、脱水而得氧化锡。
SnO2同时是一种优秀的透明导电材料。它是第一个投入商用的透明导电材料,为了提高其导电性稳定性,常进行掺杂使用,如SnO2:Sb、SnO2:F等。SnO2和其掺杂都具有正方金红石结构(tetragonal rutile),如图1所示。红色为O,黑色为Sn,SnO2由两个Sn和四个O原子组成,晶格常数为a=b=0.4737nm,c=0.3186nm,c/a=0.637。O2-=0.140nm,Sn4+=0.071nm。SnO2是n型宽能隙半导体,禁带宽度为3.5-4.0eV,可见光及红外透射率为80%,等离子边位于3.2μm处,折射率>2,消光系数趋于0.SnO2附着力强,与玻璃陶瓷结合力可达20MPa,莫氏硬度为7—8,化学稳定性好,可经受化学刻蚀。SnO2作为导电膜,其载流子主要来自晶体缺陷,即O空位和掺杂杂质提供的电子
用途
氧化锡常用于搪瓷电磁材料,并用于制造乳白玻璃、锡盐、瓷着色剂、织物媒染剂和增重剂、钢和玻璃的磨光剂等
氧化锡电极广泛应用于高档光学玻璃的熔炼以及电解铝行业,氧化锡电极尤其适用于火石类玻璃、钡火石、钡冕,以及重冕玻璃等的熔炼,且对玻璃不产生污染。此项成果已通过河南省科技厅组织的专家鉴定,整体性能指标在国内处于领先水平,氧化锡电极主要指标已达到国际先进水平。
SnO2电极性能技术指标
1、体积密度6.38-6.58g/cm3
室 温 1155kg/cm2
1000℃ 641kg/cm2
1200℃ 166kg/cm2
1400℃ 95kg/cm2
3、电阻率(Ω· cm)
室 温 93
400℃ 6.1000
600℃ 1.4000
800℃ 0.0200
900℃ 0.0150
1000℃ 0.0098
1100℃ 0.0084
1000℃ 0.53 x 10-3
1100℃ 0.63 x 10-3
5、热膨胀率(1200℃ )
0.69%
SnO2是一种重要的半导体传感器材料,用它制备的气敏传感器灵敏度高,被广泛用于各种可燃气体、环境污染气体、工业废气以及有害气体的检测和预报。以SnO2为基体材料制备的湿敏传感器,在改善室内环境、精密仪器设备机房以及图书馆、美术馆、博物馆等均有应用。通过在SnO2中掺杂一定量的CoO、Co2O3、Cr2O3、Nb2O5、Ta2O5等,可以制成阻值不同的压敏电阻,在电力系统、电子线路、家用电器等方面都有广泛的用途。
SnO2由于对可见光具有良好的通透性,在水溶液中具有优良的化学稳定性,且具有特定的导电性和反射红外线辐射的特性,因此在锂电池太阳能电池液晶显示、光电子装置、透明导电电极、防红外探测保护等领域也被广泛应用。而SnO2纳米材料由于具有小尺寸效应量子尺寸效应表面效应宏观量子隧道效应,在光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面较传统SnO2而言都会发生显著的变化,所以可以通过运用纳米材料来改善传感器材料的性能。
毒性
长期(15~20年)受氧化锡作用的人会患尘埃沉着症,即尘肺。空气中最大容许浓度为10 mg/m(换算成金属锡计)。粉尘多时使用防毒口罩,并注意保护皮肤。应注意防尘和除尘。
制备方法
氧化锡的制备方法很多,包括固相合成法、液相合成法和气相合成法三类,每一类又分很多种方法。当前常用的方法有溶胶凝胶法共沉淀法,电化学沉积法等。
参考资料
二氧化锡.Chemical Book.
最新修订时间:2024-01-16 16:10
目录
概述
特性简介
参考资料