四氟硅烷

水泥和人造大理石的硬化劑

四氟硅烷,有機硅化合物的合成材料,水泥和人造大理石的硬化劑,氟硅酸及氟化硅的製造,硅的外延生長,等離子蝕刻,太陽能電池,複印機感光筒,非晶硅膜生成,化學氣相澱積。

用途


另外,氟硅烷還用於超疏水表面的修飾。

製法


(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)的副產品。
(2)在赤熱溫度下分解氟硅酸鋇。
(3)用HF作用於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,並加熱。
(6)氟置換四氯化硅,SiCl4+2F2→SiF4+2Cl。

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/m
氣體密度(20℃,101.325kPa): 4.370kg/m
相對密度(氣體,空氣=1,20℃,101.325kPa):3.63
比容(21.1℃;101.325kPa):0.231m/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,水解後生成HF和氟硅酸。
3SiF4+(n+2)H2O→2H2SiF6+SiO2·nH2O
2SiF4+(n+2)H2O→2HF+H2SiF6+SiO2·nH2O
在常溫乾燥狀態下,它與鹼、鹼土類金屬反應生成硅、硅氟化鹼等,又與鹼及鹼土類元素的氧化物或氫氧物反應。與鹼金屬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)
乾燥的四氟化硅氣體無腐蝕性,但有水分時有腐蝕性。能溶於無水酒精、硝酸、氟化氫乙醚、苯和氯仿中。

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生毒作用,它對皮膚、眼睛和呼吸道粘膜產生刺激和腐蝕作用,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症及骨硬化症(參見氯化氫和氟化氫)。

安全防護


工作場所要通風,保持空氣新鮮乾燥。潮濕時四氟化硅能迅速水解而具有腐蝕性。對乾燥的四氟化硅可使用大多數通用金屬材料,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,用苛性鉀等鹼性水溶液中和。