錫是人類最早使用的金屬之一,也是最具廣泛工業(yè)用途的金屬之一,具有質(zhì)地柔軟,熔點低,展性強,塑性強和無毒等優(yōu)良特性,主要用于制造焊錫、鍍錫板、合金、化工制品等。被廣泛應(yīng)用于電子、信息、電器、化工、冶金、建材、機械、食品包裝,原子能及航天工業(yè)等。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大。具體的應(yīng)用情況如下。
焊錫
焊錫:主要指用錫基合金做的熔點較低的焊料。隨著行業(yè)的發(fā)展和歐盟環(huán)保要求的提出,逐漸的無鉛焊錫代替鉛焊錫是全球電子制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。同時,錫焊料是錫在電子行業(yè)的主要應(yīng)用,用于電子焊接,該領(lǐng)域目前占我國錫下游應(yīng)用的70%,另外鍍錫鋼板和錫化工制品分別占下游應(yīng)用的8%和12%。
鍍錫板
鍍錫板:俗稱馬口鐵,具有良好的密封性,保藏性,避光性,堅固性,抗腐蝕性,無毒且具有特有的金屬裝飾魅力,被廣泛應(yīng)用于像罐頭、飲料等食品的包裝行業(yè),軍工,儀表,電器及其他工業(yè)等。其中在包裝領(lǐng)域是屬于國際上通用的包裝品種。鍍錫板也是錫的重要消費領(lǐng)域之一,占其全部消費的30%(2010年數(shù)據(jù))。
錫合金
最常見的合金有錫和銻、銅合成的錫基軸承合金和鉛、錫、銻合成的鉛基軸承合金,它們可以用來制造汽輪機、發(fā)電機、飛機等承受高速高壓機械設(shè)備的軸承。含錫的青銅目前主要用來制造耐磨零件和耐腐蝕的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于船舶、化工、建筑、貨幣等工業(yè)。在黃銅中加入錫即可形成錫黃銅,多用于制造船舶零件和焊接條等,素有“海軍黃銅”之稱。在工業(yè)上,還常把錫鍍到銅線或其他金屬上,以防止這些金屬被酸堿等腐蝕。錫還可與其他金屬制成活字合金(隨著激光印刷技術(shù)的推廣,鉛字將逐漸被淘汰掉)、巴比特合金、鈦基合金和鈮錫合金等,用于原子能工業(yè)、航空工業(yè)、超導(dǎo)材料以及宇宙飛船制造等尖端技術(shù)領(lǐng)域。
化工
錫在化工方面主要用于生產(chǎn)錫的化合物和化學(xué)制品。錫的有機化合物主要用作木材防腐劑、農(nóng)藥等,錫的無機化合物主要用作催化劑、穩(wěn)定劑、添加劑和陶瓷工業(yè)的乳化劑。
錫的化合物
錫與硫的化合物——硫化錫,其顏色與金子相似,常用作金色顏料。錫與氧的化合物—二氧化錫,是不溶于水的白色粉末,可用于制造搪瓷、白釉與乳白玻璃。二氧化錫還可以用做催化劑用于防止空氣污染—汽車廢氣中常含有有毒的一氧化碳氣體,在二氧化錫的催化下,在300℃時,可大部轉(zhuǎn)化為二氧化碳。錫的化合物還可應(yīng)用于染料、橡膠、塑料、農(nóng)藥等工業(yè)。
化學(xué)制品
錫化學(xué)制品是錫的另一主要終端用途。近年化學(xué)制品領(lǐng)域錫的消費量不斷增長。化工用錫主要集中在五個方面:PVC 熱穩(wěn)定劑、殺蟲劑、催化劑、農(nóng)業(yè)化肥和玻璃鍍膜。
其他應(yīng)用
1. 電子工業(yè)用材料,用作高純試劑。
2. 用于還原劑測定砷、磷酸鹽的試劑,也用于有機合成。
3. 用于制造電碳制品、摩擦材料、含油軸承及粉末冶金結(jié)構(gòu)材料。用于磷酸鹽的測定和有機合成,也用作還原劑。高純銅是原子能、火箭、導(dǎo)彈、航空、宇宙航行以及冶金工業(yè)中不可缺少的寶貴材料。高純銅的吸熱能力強、機械性能穩(wěn)定、熔點高、耐高溫,是原子反應(yīng)堆中子反射層的最好材料。在冶金工業(yè)中是合金鋼的添加劑,也用于耐火材料與特種玻璃、集成電路、天線等諸多方面。
4. 用于低熔點合金制備。高純錫在電子工業(yè)中用于鍍錫和擴散摻雜工藝。
錫的應(yīng)用前景及其替代產(chǎn)品
國際錫研究協(xié)會中國區(qū)技術(shù)部總監(jiān)杰瑞米•皮爾斯(Jeremy Pearce)博士曾于2013年表示,由于技術(shù)的不斷推進,未來錫的應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)⒊霈F(xiàn)一場技術(shù)性革命。他說,在未來不到20年的時間里,世界上將會出現(xiàn)一種新型的“無焊料”技術(shù),這種技術(shù)能源消耗更少、焊點強度更高、可靠性更好,將為錫金屬的應(yīng)用將帶來前所未有的好處,其在平板電腦、智能手機等領(lǐng)域的應(yīng)用都會隨其發(fā)生變化。同時,有分析認為,市場對錫的需求預(yù)計未來年均將增長2%。這主要得益于下游行業(yè)的增長和錫的應(yīng)用領(lǐng)域的擴大,比如錫在鋰電池領(lǐng)域?qū)﹃枠O碳的替代、在不銹鋼領(lǐng)域?qū)︺t鎳的替代、在PVC領(lǐng)域?qū)︺U的替代也在逐步推進,這些都有望為錫的需求增長貢獻新的力量。
但同時,在一些其他領(lǐng)域,錫也為其他材料所替代。如在金屬罐等容器的生產(chǎn)中,鋁、玻璃、紙、塑料及不含錫的鋼都可以替代錫;環(huán)氧樹脂可以在焊接時替代錫;鋁合金、銅基合金及塑料都可以在生產(chǎn)青銅是替代錫;塑料還可以在軸承合金的生產(chǎn)中替代錫;鉛化合物及鈉化合物也可以替代一部分錫化合物。