在材料科學與工業應用的世界裡，銻（Antimony, Sb）雖不像矽、鎵、鍺般廣為人知，但它卻是現代電子元件、合金材料與阻燃技術中不可或缺的元素。憑藉獨特的物理與化學特性，銻從古代的礦物應用到今日的高科技產業，始終扮演著舉足輕重的角色。
目錄
歷史來源
銻的使用可追溯至西元前約 3100 年的古埃及，當時人們將三硫化二銻（Sb₂S₃，輝銻礦）磨成粉末，作為黑色眼影的化妝品。至中世紀時，煉金術士賈比爾被認為曾分離出金屬銻。到了 17 世紀，德國化學家安德烈亞斯·利巴維烏斯（Andreas Libavius）進一步研究銻的製取方法。1783 年，瑞典科學家安東·馮·斯瓦伯（Anton von Swab）首次發現了自然界中存在的純銻，奠定了後續科學研究的基礎。
銻的介紹
銻（符號 Sb，源於拉丁文 Stibium），原子序 51，原子量 121.760。它是一種具有金屬光澤的銀白色類金屬，常見於自然界的硫化物礦物輝銻礦。銻屬於元素週期表第 15 族（氮族元素），電負性為 2.05，介於錫與碲之間。
銻在常溫下具穩定性，不易與空氣中的氧氣反應，但在高溫下能生成三氧化二銻（Sb₂O₃），並表現出良好的抗腐蝕性。
物理與化學性質
- 外觀：銀白色、具金屬光澤
- 莫氏硬度：3（性脆，不適合直接製作工具）
- 密度：6.697 g/cm³（25℃）
- 熔點：630.63 ℃
- 沸點：1587 ℃
- 導電性：電與熱的不良導體
- 同素異形體：在常溫下主要存在穩定的金屬銻形態
物理型態可呈現 粉狀、顆粒狀、錠狀或棒狀，依產業需求而定。
化學上，銻可呈三價或五價，能與氧、硫、氯等元素形成多種化合物，其中三氧化二銻廣泛應用於阻燃材料。
純度與產品規格
| 規格 | 純度 | 檢測雜質 | 雜質總含量 |
| 高純銻（5N） | 99.999% | Ag、As、Bi、Au、Cd、Cu、Mg、Mn、Ni、Pb、S、Zn、Si、Fe | <10ppm |
| 超純銻（6N） | 99.9999% | Ag、As、Bi、Au、Cd、Cu、Mg、Mn、Ni、Pb、S、Zn、Si、Fe | <1ppm |
| 超高純銻（7N） | 99.99999% | Ag、Au、Cu、Mg、Ni、Pb、Zn、Fe | <0.1ppm |
應用範圍
| 特性及用途 | |
| 高純金屬銻 | 生產半導體、電熱裝置、遠紅外裝置理想材料 |
| 銻鉛合金 | 耐腐蝕、化工管道、電纜包皮的首選材料 |
| 銻錫、鉛、銅合金 | 強度高、極其耐磨，用於製造軸承、齒輪 |
| 銻白 | 顏色、阻燃劑、玻璃脫色劑和澄清劑、有機合成催化劑、鈦白生產用沉澱劑、汽油添加劑 |
| 銻白+硫化銻 | 橡膠填充劑 |
| 三硫化銻 | 生產安全火柴、彈藥、鞭炮 |
| 五硫化銻 | 用於製造橡膠和獸藥 |
| 三氨化銻 | 用於醫藥 |
| 葡萄糖酸銻 | 用於黑熱病 |
| 焦銻酸鈉 | 高級玻璃澄清劑、脫色劑 |
| 醋酸銻 | 化纖工業用催化劑 |
1. 半導體與電子產業
- 製備 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體，如:銦銻、鎵銻。
- 摻雜劑：n 型矽與鍺晶圓的摻雜元素，用於二極管、紅外線探測器、霍爾效應元件。
- 電子致冷元件：銻化合物具備熱電效應，應用於熱電致冷器。
2. 合金材料
- 作為鉛、錫、鋁、銅的合金添加元素，能顯著提升硬度、耐磨性與抗腐蝕性。
- 鉛基含銻合金廣泛用於蓄電池極板、化學泵浦與管道、電纜護套。
- 強化合金被用於製造軸承、齒輪等耐磨零件。
3. 阻燃與其他應用
- 三氧化二銻常被加入塑膠、紡織品與橡膠中，作為高效阻燃劑。
- 用於油漆、陶瓷、煙火及搪瓷製品。
- 在軍事領域，銻被應用於夜視鏡、導航系統與特殊彈藥。
結論
銻是一種橫跨古今、從化妝品到高科技應用的關鍵材料。隨著半導體、能源與新材料技術的發展，高純度銻的重要性將持續提升。無論是合金強化、阻燃保護，還是次世代半導體與光電元件，銻都展現了其不可替代的價值。
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