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發布時間:2020-11-01 10:49  





SF6氣體已有百年歷史,它是法國兩位化學家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體,1940年前后,美國軍方將其用于曼哈頓計劃(核軍事)。
SF6是強電負性氣體,它的分子極易吸附自由電子而形成質量大的負離子,削弱氣體中碰撞電離過程,因此其電氣絕緣強度很高,在均勻電場中約為空氣絕緣強度的2.5倍。例如:SF6氣體在電弧中的分解和與氧的反應:會生成氟化亞硫酰、四i氟化硫i酰、氟化硫i酰等有毒物質。SF6氣體在t≈2000K時出現熱分解高峰,因此在交流電弧電流過零時,SF6對弧道的冷卻作用比空氣強得多,其滅弧能力約為空氣的100倍。由于SF6氣體具有優良的滅弧性能和絕緣性能以及良好的化學穩定性,它從20世紀50年代末開始被用作高壓斷路器的滅弧介質。在超高壓和特高壓斷路器中,SF6作為滅弧介質,已取代油,并已大量取代了壓縮空氣。
六氟化硫在常溫常壓下為氣態,其臨界溫度為45.6℃,三相點溫度為-50.8℃,常壓下升華點溫度為-63.8℃。六氟化硫氣體中存在的有毒氣體和設備內產生的粉塵,對人體呼吸系統及粘膜等有一定的危害,一般六氟化硫氣體中i毒后會出現不同程度的流淚、打噴嚏、流涕,鼻腔咽喉有熱i辣感,發音嘶啞、咳嗽、頭暈、惡心、胸悶、頸部不適等癥狀。六氟化硫分子結構呈八面體排布,鍵合距離小、鍵合能高,因此其穩定性很高,在溫度不超過180℃時,它與電氣結構材料的相容性和氮氣相似。
六氟化硫制備:
使SO2在過量的F2中燃燒可生成SF6。反應溫度約650℃,產物在冷阱中凝聚,其中除SF6外主要雜質是SO2F2。純化時將其通過裝有水和熱的10%KOH溶液的洗滌瓶,后用P4O10干燥。
元素氟和硫直接反應法。
直接電解法 將硫、二氯化liu、一氯化硫、二liu化碳或硫化氫等加入到無水氟化氫中,以鎳為陽極進行電解即可制得六氟化硫。紅外光譜技術的特點是成本高,結構復雜,靈敏度高,不受環境的影響和干擾,對環境的溫度和濕度的變化所帶來的檢測誤差很小,由于其是采用主動抽取測試點氣體的原理,帶來的效果是發現泄漏早,反應迅速。用硫化氫與無水氫氟酸電解時,以鎳作極,鐵作陰極,溫度為-10~20℃,電壓為7~20V。電解產物應除去雜質;催化氧化法 金屬氧化物為催化劑,于300℃下,用空氣氧化四氟hua硫,該法缺點是收率過低。
熱解法,在500~2000℃使SF4熱解,但該法的轉換率及收率皆低,采用微波放電分解SF4亦可。裝置的末端與一裝有新脫水的KF的鐵制干燥管相連,以隔離空氣中的濕氣。氟hua鈷法 將硫磺或其他硫化物在三fu化鈷和二氯hua鈷存在下與過量氟作用以制備六氟化硫。二氧化硫與氟燃燒法。聯產法 氯氟代甲烷和六氟化硫聯產,氟化碳(COF2)與六氟化硫聯產。
用途:
可用于有色金屬的冶煉和鑄造工藝,也可用于鋁及其合金熔融物的脫氣和純化。六氟化硫防護服采用特殊的材料制成,具有耐磨、柔韌性好的特點,不會影響人員活動自由,此外還能保護人體遠離無機酸、堿以及其它有毒有害分解物。在微電子業中,可用六氟化硫蝕刻硅表面并去除半導體材料上的有機或無機膜狀物,并可在光導纖維的制造過程中,作為單膜光纖隔離層摻雜劑。加有六氟化硫的電流遮斷器額定電壓高,且不易i燃燒,另外,六氟化硫還用于各種加su器、超高壓蓄電器、同軸電纜和微波傳輸的絕緣介質。目前六氟化硫是應用較為廣泛的測定大氣污染的示蹤劑,示蹤距離可達100km。六氟化硫化學穩定性好,對設備不腐蝕,在冷凍工業中可作為冷凍劑(操作溫度在-45~0℃之間),作制冷劑替代氟利昂,對臭氧層完全沒有破i壞作用,符合環保和使用性能的要求,是一種很有發展潛力的制冷劑。用作電氣絕緣介質和滅弧劑,測定大氣污染程度的示蹤劑。