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四氟硅烷《氣體應用大全》

2014-3-6 23:00:46

四氟硅烷SiF₄

1.別名·英文名

氟化硅，四氟化硅；Silicon Tetrafluoride、TetrafIuorosiIane、Silicon fluoride．

2.用途

有機硅化合物的合成材料，水泥和人造大理石的硬化劑，氟硅酸及氟化硅的制造，硅的外延生長，等離子蝕刻，太陽能電池，復印機感光筒，非晶硅膜生成，化學氣相淀積。

3.制法

(1)加工含有氟化物的天然磷酸鹽(在濃硫酸對CaF₂和氟磷灰石作用時)的副產(chǎn)品。

(2)在赤熱溫度下分解氟硅酸鋇。

(3)用HF作用于SiO₂.

(4)在常溫下F對Si的作用。

(5)將硅砂與氟石混合，加入過量的濃硫酸中，并加熱。

(6)氟置換四氯化硅，SiCl₄+2F₂→SiF₄+2Cl。

4.理化性質

分子量： 104.08

熔點： -95.7℃

沸點(241kPa)： -90.2℃

升化點： -94.8

液體密度(-80℃)j 1590kg/m³

氣體密度(20℃，101.325kPa)： 4.370kg/m³

相對密度(氣體，空氣=1，20℃，101.325kPa)：3.63

比容(21.1℃;101.325kPa)：0.231m³/kg

臨界溫度： -14.2℃

臨界壓力： 3715kPa

熔化熱(177.45K)： 91.37kJ/kg

氣化熱(182.9K，176kPa)： 179.29kJ/kg

升化熱(178.35K)： 246.43kJ/kg

比熱容(20℃，101.325kPa)： 711.76J/(kg·K)

蒸氣壓(-113.3℃)： 13.332kPa

(-52.6℃)： 1013.25kPa

(-33.4℃)： 2026.5kPa

四氟化硅在常溫常壓下為具有窒息性刺激臭的無色氣體，空氣中不燃燒。在600℃時與SiCl₄反應生成SiClF、SiCl₂F及SiCl₃F。在濕空氣中能形成白色煙霧，水解后生成HF和氟硅酸。

3SiF₄+(n+2)H₂O→2H₂SiF₆+SiO₂·nH₂O

2SiF₄+(n+2)H₂O→2HF+H₂SiF₆+SiO₂·nH₂O

在常溫干燥狀態(tài)下，它與堿、堿土類金屬反應生成硅、硅氟化堿等，又與堿及堿土類元素的氧化物或氫氧物反應。與堿金屬的氟化物反應生成氟硅酸鹽。

SiF₄+2NaF→Na₂SiF₆

與酒精反應生成烷基正硅酸鹽。與格利雅試劑反應。

SiF₄+3RMgX→R₃SiF+3MgFX

(R：烷基或丙烯基)

干燥的四氟化硅氣體無腐蝕性，但有水分時有腐蝕性。能溶于無水酒精、硝酸、氟化氫、乙醚、苯和氯仿中。

5.毒性

大鼠--吸入LCLo：300ppm

最高容許濃度：0.4ppm(以F計)

四氟化硅遇水分解生成的氟化氫等氟化物對人體產(chǎn)生毒作用，它對皮膚、眼睛和呼吸道粘膜產(chǎn)生刺激和腐蝕作用，能引起流淚、眼痛、咳嗽、呼吸困難、肺水腫等癥狀。長期接觸可引起牙齒酸蝕癥及骨硬化癥(參見氯化氫和氟化氫)。

6.安全防護

工作場所要通風，保持空氣新鮮干燥。潮濕時四氟化硅能迅速水解而具有腐蝕性。對干燥的四氟化硅可使用大多數(shù)通用金屬材料，對潮濕的氣體可以用蒙乃爾、鉻鎳合金、鋅、金、鉑等，但是鋁、鋁合金、鉭、鈦等不耐腐蝕。設備管道可用氨水檢漏。

廢氣可用水吸收，用苛性鉀等堿性水溶液中和。

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