【摘 要】
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四氟化硅(Si F4)是电子和半导体行业中的一种重要原料,主要用于硅化钽、氮化硅等的蚀刻剂、P型掺杂剂及外延沉积扩散硅源,还可以用于制备电子级硅烷或多晶硅;由于四氟化硅在高温火焰中水解可以产生具有高比表面积的热沉Si O2,还可以用于制作光导纤维用高纯石英玻璃;在光纤生产技术中,四氟化硅是制造硅基半导体器件时所采用的离子注入法的重要成分;此外,四氟化硅还广泛应用于水泥、电子材料、太阳能电池元件、复
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四氟化硅(Si F4)是电子和半导体行业中的一种重要原料,主要用于硅化钽、氮化硅等的蚀刻剂、P型掺杂剂及外延沉积扩散硅源,还可以用于制备电子级硅烷或多晶硅;由于四氟化硅在高温火焰中水解可以产生具有高比表面积的热沉Si O2,还可以用于制作光导纤维用高纯石英玻璃;在光纤生产技术中,四氟化硅是制造硅基半导体器件时所采用的离子注入法的重要成分;此外,四氟化硅还广泛应用于水泥、电子材料、太阳能电池元件、复印机感光鼓、特大规模集成电路等,随着激光在有机反应中的发展,还可以用作光敏剂等。贵州省是磷矿资源大省,每年磷化工企业副产了大量的氟硅酸钠,贵州省目前仅中化开磷和瓮福集团两家磷化工企业每年副产的氟硅酸钠就己达到10多万吨,若都用于生产四氟化硅,将取得十分显著的经济效益。本文以氟硅酸钠为原料,添加助剂氟化钠,经自行设计的反应设备高温分解制备四氟化硅。氟硅酸钠通过洗涤法提纯后,纯度能达到99.981%,通过重结晶法提纯后,纯度能达到99.997%。助剂氟化钠通过煅烧预处理,去除其中易分解的硫酸盐、碳酸盐,处理后纯度能达到99.984%。经研究得到制备四氟化硅的最佳配比为氟化钠:氟硅酸钠=3:1,最佳工艺条件为:分解温度为700℃,分解时间为45min,该条件下所得氟硅酸钠的分解率为98.8%,分解产物疏松,无结块现象。并分别采用分子筛、改性后分子筛、活性炭对四氟化硅净化,研究发现,通过4A分子筛净化处理后,经氦离子化气相色谱仪检测,纯度达到99.906%;改性5A分子筛净化处理后,纯度能达到99.904%;活性炭净化处理后,纯度能达到99.849%。在上述研究的基础上对四氟化硅后续的净化处理工作提出了新思路和方法。
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