四氟硅烷《气体应用大全》

四氟硅烷SiF₄

1.别名·英文名

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

2.用途

有机硅化合物的合成材料，水泥和人造大理石的硬化剂，氟硅酸及氟化硅的制造，硅的外延生长，等离子蚀刻，太阳能电池，复印机感光筒，非晶硅膜生成，化学气相淀积。

3.制法

(1)加工含有氟化物的天然磷酸盐(在浓硫酸对CaF₂和氟磷灰石作用时)的副产品。

(2)在赤热温度下分解氟硅酸钡。

(3)用HF作用于SiO₂.

(4)在常温下F对Si的作用。

(5)将硅砂与氟石混合，加入过量的浓硫酸中，并加热。

(6)氟置换四氯化硅，SiCl₄+2F₂→SiF₄+2Cl。

4.理化性质

分子量： 104.08

熔点： -95.7℃

沸点(241kPa)： -90.2℃

升化点： -94.8

液体密度(-80℃)j 1590kg/m³

气体密度(20℃，101.325kPa)： 4.370kg/m³

相对密度(气体，空气=1，20℃，101.325kPa)：3.63

比容(21.1℃;101.325kPa)：0.231m³/kg

临界温度： -14.2℃

临界压力： 3715kPa

熔化热(177.45K)： 91.37kJ/kg

气化热(182.9K，176kPa)： 179.29kJ/kg

升化热(178.35K)： 246.43kJ/kg

比热容(20℃，101.325kPa)： 711.76J/(kg·K)

蒸气压(-113.3℃)： 13.332kPa

(-52.6℃)： 1013.25kPa

(-33.4℃)： 2026.5kPa

四氟化硅在常温常压下为具有窒息性刺激臭的无色气体，空气中不燃烧。在600℃时与SiCl₄反应生成SiClF、SiCl₂F及SiCl₃F。在湿空气中能形成白色烟雾，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

在常温干燥状态下，它与碱、碱土类金属反应生成硅、硅氟化碱等，又与碱及碱土类元素的氧化物或氢氧物反应。与碱金属的氟化物反应生成氟硅酸盐。

SiF₄+2NaF→Na₂SiF₆

与酒精反应生成烷基正硅酸盐。与格利雅试剂反应。

SiF₄+3RMgX→R₃SiF+3MgFX

(R：烷基或丙烯基)

干燥的四氟化硅气体无腐蚀性，但有水分时有腐蚀性。能溶于无水酒精、硝酸、氟化氢、乙醚、苯和氯仿中。

5.毒性

大鼠--吸入LCLo：300ppm

最高容许浓度：0.4ppm(以F计)

四氟化硅遇水分解生成的氟化氢等氟化物对人体产生毒作用，它对皮肤、眼睛和呼吸道粘膜产生刺激和腐蚀作用，能引起流泪、眼痛、咳嗽、呼吸困难、肺水肿等症状。长期接触可引起牙齿酸蚀症及骨硬化症(参见氯化氢和氟化氢)。

6.安全防护

工作场所要通风，保持空气新鲜干燥。潮湿时四氟化硅能迅速水解而具有腐蚀性。对干燥的四氟化硅可使用大多数通用金属材料，对潮湿的气体可以用蒙乃尔、铬镍合金、锌、金、铂等，但是铝、铝合金、钽、钛等不耐腐蚀。设备管道可用氨水检漏。

废气可用水吸收，用苛性钾等碱性水溶液中和。