镉的主要应用领域

镉（Cd）是一种银白色有光泽的金属，有韧性和延展性，熔点321℃，沸点765℃，密度8.65g/cm3。原子序数48，原子量112.441，位于第五周期ⅡB族。原子半径1.71Å，离子半径0.97Å，电子构型为4d105s2，容易失去最外层的两个电子，常见化合价为0，+1，+2。目前，镉的主要应用领域包括以下内容。

制造镉合金

二元或多元镉合金可有效改善合金性能，拓宽应用领域。如：银镉合金具有很好的耐腐蚀性；锡铅铋镉合金因熔点仅70℃，成为焊接金属、玻璃等构件的良好焊料；含镉0.5%~1.0%的硬铜合金有较高的抗拉强度和耐磨性；镉（98.65%）镍（1.35%）合金是飞机发动机的轴承材料；银（80%）铟（15%）镉（5%）合金可作原子反应堆的（中子吸收）控制棒。

含镉颜料

一种以硫化镉为主的稳定无机染料，有浅黄色、红色直到酱紫色等一系列颜色。镉系染料耐热性好、遮盖力强，宜做染陶瓷、塑料等高温染料。

涂料和电镀

镉涂料可增强钢铁、黄铜、铝等金属的耐腐蚀性，可用于电子、汽车制造等行业的螺钉、固紧装置、车子底盘和其他结构件的腐蚀保护涂料。镉涂料还被用于生产降落伞和电镀飞机降落架上的固件。

镉镍电池

镉镍电池是瑞典科学家W. Jungner在1899年发明的，采用金属镉作负极活性物质，氢氧化镍作正极活性物质的碱性蓄电池。其反应方程式为：

Cd(s)+2NiO(OH)(s)+2H2O(l)➞Cd(OH)2(s)+2Ni(OH)2(s)

镍镉电池具有温度耐受性强、稳定性好、寿命周期长、不易爆炸等优点，能较好适用于极端环境。小型镉镍电池主要用于消费电子产品，大型镉镍电池主要用于航空和铁路。我国神舟九号配备的3种电源中就包含镍镉蓄电池，为航天员在太空中的工作生活保驾护航。

镉镍电池（a）和内部结构图（b）

塑料稳定剂

镉的硬脂酸盐是很好的稳定剂，含镉的稳定剂加入到聚氯乙烯和同类聚合物中能减缓其分解过程，可保证透明或半透明的聚氯乙烯产品具有良好的色彩，即使经多种加工后仍具有好的颜色，且使用寿命又长。因而在塑料工业中的应用也日益增加。

替代品

受污染属性的影响，镉在各个领域的应用逐渐被取代。除非涂层的表面特性至关重要（例如，飞机用紧固件），否则在许多电镀应用中，锌、锌镍、铝或锡涂层可替代镉；镉颜料被硫化铈取代；镍镉电池被锂离子和镍金属氢化物电池取代。钡锌或钙锌稳定剂可以在柔性PVC应用中取代钡镉稳定剂。非晶硅和铜铟镓硒化物光伏电池在薄膜太阳能电池市场上与CdTe竞争。研究工作继续推进基于钙钛矿材料作为潜在替代物的新型薄膜技术（USGS, 2022）。