錫的新型工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域
2007 年全球錫用量猛增到歷史高位，超過(guò)37萬(wàn)噸，主要推動(dòng)因素是中國(guó)的快速工業(yè)化、全球消費(fèi)電子業(yè)的興旺以及快速過(guò)渡的無(wú)鉛焊料應(yīng)用。但是在經(jīng)歷了十年的強(qiáng)勁增長(zhǎng)后，未來(lái)的需求趨勢(shì)已變得愈加難辨。短期內(nèi)，主要的不確定性是金融市場(chǎng)和全球經(jīng)濟(jì)的前景。長(zhǎng)期而言，技術(shù)更新帶來(lái)的是重大威脅和機(jī)遇。總的來(lái)說(shuō)，未來(lái)十年內(nèi)技術(shù)更新可能在焊料和鍍錫板兩個(gè)錫的主要應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)最終產(chǎn)生凈負(fù)面影響。
焊料行業(yè)的主要威脅是小型化和替代組裝技術(shù)，而鍍錫板將繼續(xù)受到鍍層減薄化趨勢(shì)的影響。在其它領(lǐng)域--錫化工產(chǎn)品、能源相關(guān)技術(shù)和鐵合金的應(yīng)用方面可能出現(xiàn)凈增加局面。新能源技術(shù)可能為錫在諸如鋰離子電池、電子玻璃涂層和燃料催化劑領(lǐng)域內(nèi)提供最大的新興市場(chǎng)。
縱觀所有領(lǐng)域，技術(shù)更新對(duì)錫消費(fèi)產(chǎn)生的影響是正面的，對(duì)未來(lái)5-10 年全球錫消費(fèi)量帶來(lái)凈增加額1.5 萬(wàn)噸/年或4-5%增長(zhǎng)率。國(guó)際錫研究協(xié)會(huì)密切關(guān)注錫的新應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，并且參與了多個(gè)研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，以拓展錫的未來(lái)需求。
鋰離子電池
鋰離子電池的全球市場(chǎng)有望在未來(lái)十年內(nèi)飛速發(fā)展，倘若能夠成功用于電動(dòng)車(chē)，其發(fā)展速度將更加惹人矚目。
錫所面臨的機(jī)遇主要源于陽(yáng)極材料，其中錫基復(fù)合體系的容量要顯著高于傳統(tǒng)的石墨陽(yáng)極。
包括索尼、3M和三菱公司在內(nèi)的鋰離子電池主要生產(chǎn)商，旗下的商務(wù)電池目前均采用錫基陽(yáng)極材料。在未來(lái)5年內(nèi)，每年的新增錫用量可望達(dá)到17,000噸并非無(wú)稽之談。
當(dāng)前研究表明：錫還可以用于陰極材料（包括鋰鈷氧化物或鋰錳氧化物等常規(guī)階段均可使用錫）以及電解質(zhì)自身（錫可用于鋰離子復(fù)合電解質(zhì)體系），但是上述領(lǐng)域的研究仍處于初期階段，預(yù)計(jì)短期內(nèi)不會(huì)帶來(lái)額外的錫消費(fèi)需求。
不銹鋼
2011年1月，新日本制鐵公司（Nippon Steel）宣布最新開(kāi)發(fā)出了NSSC FW系列錫基不銹鋼。日本最大的不銹鋼生產(chǎn)商Sumikin不銹鋼公司作為合作伙伴也參與了產(chǎn)品研發(fā)。該產(chǎn)品榮獲了2010年度日經(jīng)卓越產(chǎn)品服務(wù)獎(jiǎng)。
此項(xiàng)技術(shù)采用極少量錫，用以替代FW1和 FW2鋼種中所含的全部鎳和部分鉻含量（錫含量分別為0.11%及0.13%）。據(jù)稱(chēng)其抗腐蝕性能可與現(xiàn)有產(chǎn)品媲美，且成型性能更佳。從成本波動(dòng)及可持續(xù)性角度而言，減少鎳鉻用量是該行業(yè)的理想目標(biāo)所在。
新日本制鐵公司聲稱(chēng)：該新型鋼種“最可能與占據(jù)不銹鋼市場(chǎng)一半份額的兩個(gè)主要鋼種并駕齊驅(qū)”。鑒于2010年的不銹鋼市場(chǎng)總量為3050萬(wàn)噸，這就相當(dāng)于每年新增錫用量約15,000噸。
此項(xiàng)新技術(shù)有待進(jìn)行全面評(píng)估，隨后才能針對(duì)上述預(yù)測(cè)的時(shí)間表及可能性得出清晰結(jié)論。
例如與中國(guó)主要生產(chǎn)商相比，日本所占的不銹鋼市場(chǎng)份額較小。此外還存在其他具有競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)鎳不銹鋼技術(shù)。盡管如此，這對(duì)于錫而言仍不失為一次良機(jī)，并有望對(duì)未來(lái)市場(chǎng)造成重大影響。
燃料催化劑
作為低技術(shù)含量的節(jié)油產(chǎn)品，以錫合金球?yàn)榛A(chǔ)的燃料催化劑已經(jīng)問(wèn)世超過(guò)25年，同時(shí)還可以大幅削減有毒廢氣的排放。目前，全球至少有10家生產(chǎn)商涉足該領(lǐng)域，產(chǎn)品主要銷(xiāo)往汽車(chē)及海運(yùn)行業(yè)。
然而，針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的廣泛質(zhì)疑已嚴(yán)重阻礙了其市場(chǎng)拓展。ITRI正積極著手開(kāi)展該領(lǐng)域的相關(guān)工作：確定該技術(shù)的性能優(yōu)越性；以及闡明此類(lèi)催化劑對(duì)燃料的作用機(jī)理。
盡管目前錫在該領(lǐng)域的使用量每年只有數(shù)十噸，但是ITRI的研究成果，以及產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)所帶來(lái)的催化效能提升，將有助于將錫消費(fèi)量提高到每年5,000-10,000噸。
剎車(chē)片
剎車(chē)片是摻雜了多種材質(zhì)的復(fù)雜混合物，可在獲取最佳制動(dòng)性能的同時(shí)，避免出現(xiàn)老化、震鳴聲等其他諸多問(wèn)題。硫化銻（Sb2S3）作為固體潤(rùn)滑劑已廣泛用于摩擦材料領(lǐng)域（例如：剎車(chē)片），但是對(duì)于產(chǎn)業(yè)工人安全健康的關(guān)切，外加高速公路污染的相關(guān)環(huán)保問(wèn)題，促使人們尋求更安全、無(wú)毒的替代品。
硫化錫專(zhuān)利產(chǎn)品上市已有一段時(shí)間，雖然該產(chǎn)品的高額成本（至少為銻產(chǎn)品的3倍）在一定程度上限制了其應(yīng)用。盡管如此，據(jù)稱(chēng)歐盟每年的二硫化錫用量（SnS2）至少為750-1,500噸（相當(dāng)于每年錫用量500-1,000噸）。
最近，ITRI和英國(guó)多家工業(yè)合作伙伴攜手研發(fā)了一種新型錫專(zhuān)利技術(shù)，該技術(shù)現(xiàn)已由西班牙摩擦材料添加劑供應(yīng)商--RIMSA金屬技術(shù)公司冠以“ENVIRO-LUBE”上午商標(biāo)予以制造銷(xiāo)售。該種產(chǎn)品可提供優(yōu)異性能，而價(jià)格與硫化銻價(jià)格相當(dāng)。歐洲和日本正在進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)，預(yù)計(jì)取代全球硫化銻市場(chǎng)的總量將為每年錫用量6500噸。
新型阻燃劑應(yīng)用領(lǐng)域
紡織品
雖然總體而言錫基阻燃劑（主要為錫酸鋅）在聚合物中的使用量日益遞增，但是其在纖維及紡織品中的用量卻微乎其微。如同其他基質(zhì)一樣，三氧化銻+溴系的阻燃劑應(yīng)用廣泛，但是有關(guān)其毒性的擔(dān)憂以及當(dāng)前高漲的銻價(jià)，卻迫使其承受著越來(lái)越大的壓力。ITRI采用水膠錫處理的初期工作表明：在阻燃纖維、地毯以及紡織品應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)毒錫體系可享有廣闊的市場(chǎng)前景。
鋼材涂料
鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)行采用的耐火漆具有以下幾種缺陷：干燥時(shí)間長(zhǎng)；須反復(fù)噴涂才能獲取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)效果；機(jī)械性能及耐候性能均較差。ITRI一直致力于研發(fā)第2代錫基無(wú)毒發(fā)泡型防火涂料，此類(lèi)涂料更便于噴涂，可更快捷地覆蓋更大面積，可提高黏著強(qiáng)度，并具有快速干燥特性。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明：此種新型涂料的性能優(yōu)于當(dāng)前最新產(chǎn)品，不久還將通過(guò)全面的工業(yè)測(cè)試對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。
新生產(chǎn)方式
盡管錫酸鋅阻燃劑擁有眾多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但是其現(xiàn)有的市場(chǎng)份額仍較為有限，這主要是由于此類(lèi)錫添加劑與三氧化銻等比較起來(lái)成本偏高。有趣的是，錫酸鋅與三氧化銻所含的金屬成本頗為相近，該等添加劑的價(jià)格差主要反映了加工工藝及現(xiàn)有產(chǎn)量的差異。鑒于此，ITRI正在著手開(kāi)發(fā)錫酸鋅粉末的低成本制造工藝，以期大幅降低其市場(chǎng)售價(jià)，繼而比三氧化銻及其他大批量阻燃劑更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
動(dòng)物保健品
錫化合物（二價(jià)）用于人類(lèi)及動(dòng)物保健品的歷史記錄相當(dāng)悠久，雖然該領(lǐng)域的實(shí)際錫用量一度非常有限，而且應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在牙科行業(yè)（參見(jiàn)下文）。
然而，近期圍繞錫鋅協(xié)同抗菌效果的研制開(kāi)發(fā)，已經(jīng)極大地拓展了市場(chǎng)前景。ITRI正在與美國(guó)Visions Marketing公司共同研發(fā)一套動(dòng)物保健品配方，用于防治牛科動(dòng)物、馬科動(dòng)物、犬科動(dòng)物以及其他動(dòng)物界的皮膚病。此類(lèi)配方包括液態(tài)氟化錫（二價(jià)）及硫酸鋅，現(xiàn)已申請(qǐng)了專(zhuān)利，并被冠以“Accelerator”商標(biāo)在美國(guó)上市銷(xiāo)售。
很難在初期階段對(duì)潛在錫用量進(jìn)行估測(cè)，但是僅就美國(guó)而言，每年錫用量達(dá)到500-1,000噸較為切合實(shí)際。未來(lái)包括人類(lèi)保健品在內(nèi)的研制開(kāi)發(fā)，已經(jīng)列入了考慮范疇。同時(shí)，ITRI擬在未來(lái)數(shù)年內(nèi)繼續(xù)密切跟進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)。
顏料
氧化錫（四價(jià)）自古以來(lái)就作為乳濁劑應(yīng)用于陶瓷釉料及�；麓�。盡管鋯石等廉價(jià)乳濁劑發(fā)揮了很大程度的替代作用，但是氧化錫作為瓷磚和陶器制作所需的一種主要彩色顏料成分，依舊保持著陶瓷行業(yè)的龐大市場(chǎng)份額。
歷史悠久的錫基顏料包括：錫銻藍(lán)及錫銻灰色料、錫鉻粉及錫鉻紫色料、錫鈷藍(lán)色料（還廣泛用作繪畫(huà)顏料），以及古代釉上彩“凱細(xì)歐紫”，該色料含有在水合氧化錫晶格中膠態(tài)分散的金屬金色納米顆粒。
從錫消費(fèi)量的角度而言，其可被視為一個(gè)成熟穩(wěn)定的市場(chǎng)，而近期的研制開(kāi)發(fā)則包括一系列深黃橙錫鋅鈦顏料的商業(yè)化運(yùn)作（洛克伍德顏料的“Solaplex”系列），此類(lèi)顏料可用作鉛/鎘顏料的無(wú)毒替代品，應(yīng)用領(lǐng)域涉及圬工漆、船舶漆、路標(biāo)以及各類(lèi)塑膠材料的顏料。
無(wú)鉛軸承
汽車(chē)軸承所使用的鉛正在被錫取替。
鉛青銅白合金軸承數(shù)十年來(lái)一直用于汽車(chē)及其他領(lǐng)域，但是鉛正在被該市場(chǎng)日漸淘汰。
歐洲主要汽車(chē)零配件供應(yīng)商Federal Mogul、Miba及ECKA公司推出了新型無(wú)鉛軸承，其錫含量目前最高可達(dá)12%。
熱電
錫與其他元素結(jié)合并加熱時(shí)，能夠發(fā)揮多種神奇功效。目前正在研發(fā)可將熱量轉(zhuǎn)化為電能的新型材料。其他含錫材料可具有磁性并能移動(dòng)。該技術(shù)可搜集利用廢熱進(jìn)行循環(huán)發(fā)電（例如：汽車(chē)尾氣）。
一種此類(lèi)材料是基于鎳鈷錳錫的新型合金，其磁性能夠隨著溫度的變化而改變，既可無(wú)磁性也可具備強(qiáng)磁性。另外一種在該領(lǐng)域極具前景的錫基材料是含摻雜劑的碲化錫--倘若熱電效應(yīng)足夠強(qiáng)大，那么應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑸婕鞍l(fā)電、制冷以及光子傳感裝置。
太陽(yáng)能電池
錫在下一代太陽(yáng)能電池材料的競(jìng)賽中領(lǐng)先。今天的太陽(yáng)能電池使用昂貴和稀有的元素，比如鎵。而更多的“資源豐富”的材料正在被考慮。鋅黃錫，包含30%的錫，是第一個(gè)在IBM的研究實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)10%效能障礙的材料。
太陽(yáng)能電池技術(shù)（經(jīng)常也被稱(chēng)為光伏電池）正在快速發(fā)展，并且被認(rèn)為是新能源技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。傳統(tǒng)的大塊的硅材料將會(huì)被光電材料薄膜取代，這種新技術(shù)預(yù)期會(huì)在未來(lái)幾年主導(dǎo)太陽(yáng)能電池市場(chǎng)。
錫氧化物已經(jīng)在透明導(dǎo)電頂層有適量的應(yīng)用（當(dāng)前技術(shù)廣泛采用）。主要用在銦-錫氧化物（ITO）導(dǎo)電膜中，但是可能會(huì)逐漸的被摻雜氧化錫的氟取代。
如果被IBM測(cè)量的10%的效能能夠得到進(jìn)一步增加，用在光吸收層中的碲化鎘和銅-銦-鎵-硒，可能被含錫30%的鋅黃錫（銅-鋅-硫化錫）替代。
免責(zé)聲明：上文僅代表作者或發(fā)布者觀點(diǎn)，與本站無(wú)關(guān)。本站并無(wú)義務(wù)對(duì)其原創(chuàng)性及內(nèi)容加以證實(shí)。對(duì)本文全部或者部分內(nèi)容(文字或圖片)的真實(shí)性、完整性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者參考時(shí)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。本站制作、轉(zhuǎn)載、同意會(huì)員發(fā)布上述內(nèi)容僅出于傳遞更多信息之目的，但不表明本站認(rèn)可、同意或贊同其觀點(diǎn)。上述內(nèi)容僅供參考，不構(gòu)成投資決策之建議；投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。如對(duì)上述內(nèi)容有任何異議，請(qǐng)聯(lián)系相關(guān)作者或與本站站長(zhǎng)聯(lián)系，本站將盡可能協(xié)助處理有關(guān)事宜。謝謝訪問(wèn)與合作！ 中鎢在線采集制作.
|
