起初，铊化物是被当作脱发剂来使用；也曾被作为灭鼠药；后来又用作特效杀虫剂来消灭白蚁。这期间也曾使许多患者中毒。随着以后对铊毒副作用的更深入研究和了解。自1945年后，世界各国为了避免铊化物对环境造成污染，纷纷取消了铊在这些方面的使用。现在，铊及铊化合物则广泛用在军事工业、现代高科技以及医学领域中，主要体现在以下几方面：
    在工业中铊合金用途非常重要，用铊制成的合金具有提高合金强度、改善合金硬度、增强合金抗腐蚀性能等多种特性。铊铅合金多用于生产特种保险丝和高温锡焊的焊料；铊铅锡3种金属的合金能够抵抗酸类腐蚀，非常适用于酸性环境中机械设备的关键零件；铊汞合金熔点低达-60℃，用于填充低温温度计，可以在极地等高寒地区和高空低温层中使用；铊锡合金可作超导材料；铊镉合金是原子能工业中的重要材料。铊还可以作为高温超导材料。铊系高温超导体是继钇系、铋系之后于1988年发现的第三种高温超导体。近年来对铊系高温超导材料的研究表明，用它们有希望获得高Tc的薄膜、多晶、厚膜和带材。
    铊化合物己经成为现代电子工业中的重要材料，在国防军事方面的作用更不可轻视。铊的硫化物对肉眼看不到的红外线特别敏感，用其制作的光敏光电管，可在黑夜或浓雾大气接受信号和进行侦察工作，还可用于制造红外线光敏电池；卤化铊的晶体可制造各种高精密度的光学棱镜、透镜和特殊光学仪器零件。在第二次世界大战期间，氯化铊的混合晶体就曾被用来传送紫外线，在深夜进行侦察敌情或自我内部联络；近年来，应用溴化铊与碘化铊制成的光纤对CO2激光的透过滤比石英光纤要好许多，非常适合于远距离、无中断、多路通讯。
    碘化铊填充的高压汞铊灯为绿色光源，在信号灯生产和化学工业光反应的特殊发光光源方面广泛应用；在玻璃生产过程中，添加少量的硫酸铊或碳酸铊，其折射率会大幅度提高，完全可以与宝石相媲美。
    在医学方面，铊的使用也得到了重视。例如铊201作为放射核元素，在核医学和一些疾病的诊断上得到了广泛应用。目前，铊化物还是生产高压硒整流片、电阻温度计、无线电传真、原子钟表等脉冲传送器的重要材料。在化工、电子、医学、航天、高能物理、超导和光学等领域的应用日益增多。

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