第一節(jié) 四氟化碳的簡(jiǎn)介
四氟化碳,又稱為四氟甲烷、Freon-14及R 14,是一種鹵代烴(化學(xué)式:CF4)。它既可以被視為一種鹵代烴、鹵代甲烷、全氟化碳,也可以被視為一種無(wú)機(jī)化合物。零下198 °C時(shí),四氟化碳具有單斜的結(jié)構(gòu),晶格常數(shù)為a = 8.597, b= 4.433, c = 8.381 (.10-1 nm), β = 118.73° 。(可研報(bào)告)
第二節(jié) 四氟化碳的 技術(shù)工藝
1.由碳與氟反應(yīng),或一氧化碳與氟反應(yīng),或碳化硅與氟反應(yīng),或氟石與石油焦在電爐里反應(yīng),或二氟二氯甲烷與氟化氫反應(yīng),或四氯化碳與氟化銀反應(yīng),或四氯化碳與氟化氫反應(yīng),都能生成四氟化碳。四氯化碳與氟化氫的反應(yīng)在填有氫氧化鉻的高溫鎳管中進(jìn)行,反應(yīng)后的氣體經(jīng)水洗、堿洗除去酸性氣體,再通過(guò)冷凍,用硅膠除去氣體中的水分,最后經(jīng)精餾而得成品。
2.預(yù)先稱取5~10g的碳化硅粉末和0.1g的單質(zhì)硅粉,置于鎳盤(pán)中,使硅和碳化硅充分接觸后,將鎳盤(pán)放入蒙乃爾合金反應(yīng)管中,向反應(yīng)管內(nèi)通入氟氣,氟氣先和單質(zhì)硅反應(yīng),反應(yīng)放熱后,氟開(kāi)始和碳化硅進(jìn)行反應(yīng),通入等體積的干燥氮?dú)庖韵♂尫鷼?,使反?yīng)繼續(xù)進(jìn)行,生成氣體通過(guò)液氮冷卻的鎳制捕集器冷凝,然后慢慢地氣化后,將其通過(guò)裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶除去四氟化硅,隨后通過(guò)硅膠和五氧化二磷干燥塔得到最終產(chǎn)品。
3.以活性炭與氟為原料經(jīng)氟化反應(yīng)制備。在裝有活性炭的反應(yīng)爐中,緩緩?fù)ㄈ敫邼夥鷼?,并通過(guò)加熱器加熱、供氟速率和反應(yīng)爐冷卻控制反應(yīng)溫度。產(chǎn)品經(jīng)除塵,堿洗除去HF、CoF2、SiF4、CO2等雜質(zhì)、再經(jīng)脫水可獲得含量約為85%的粗品。將粗品引入低溫精餾釜中進(jìn)行間歇粗餾,通過(guò)控制精餾溫度,除去O2、N2、H2,得到高純CF4 。
第三節(jié) 四氟化碳的應(yīng)用
1.用于各種集成電路的等離子刻蝕工藝,也用作激光氣體,用于低溫制冷劑、溶劑、潤(rùn)滑劑、絕緣材料、紅外檢波管的冷卻劑。
2.是目前微電子工業(yè)中用量最大的等離子蝕刻氣體,四氟甲烷高純氣及四氟甲烷高純氣、高純氧的混合氣,可廣泛應(yīng)用于硅、二氧化硅、氮化硅、磷硅玻璃及鎢等薄膜材料的蝕刻,在電子器件表面清洗、太陽(yáng)能電池生產(chǎn)、激光技術(shù)、低溫制冷、泄漏檢驗(yàn)、印刷電路生產(chǎn)中的去污劑等方面也大量使用。
3.用作低溫制冷劑及集成電路的等離子干法蝕刻技術(shù) 。
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