中文名称:四氟化铪
中文别名:氟化铪
CAS No:13709-52-9
EINECS号:237-258-0
分子式:F4Hf
沸点:970°C
密度:7.100
安全说明:26-36-45-36/37/39
危险品运输编号:UN 2923 8/PG 2 四氟化铪是生产金属铪的关键中间体,主要通过以下工艺实现:
- 金属热还原法:以钙(Ca)或镁(Mg)为还原剂,在高温下还原 HfF?生成金属铪(Hf),反应式如下:HfF4+2Ca高温Hf+2CaF2
金属铪具有优异的耐高温性、耐腐蚀性和中子吸收能力,被广泛用于: - 核工业:作为核反应堆控制棒材料(吸收中子)、核燃料包壳材料(耐辐射腐蚀)。
- 航空航天:制造高温合金(如喷气发动机部件)、火箭喷嘴等。
- 电子器件:用于半导体制造中的溅射靶材、高纯度合金镀层。
- CVD/PVD 前驱体:四氟化铪可作为化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)的原料,用于制备:
- 高介电常数(High-κ)材料:如 HfO?薄膜,替代传统 SiO?用于先进集成电路的栅极电介质,提高芯片性能(降低漏电流、提升集成度)。
- 金属铪薄膜:作为阻挡层或扩散屏障,用于半导体器件的互连结构。
- 等离子体蚀刻:在芯片制造的蚀刻工艺中,HfF?的挥发性衍生物(如 HfF?2?)可作为蚀刻气体的组分,用于精确刻蚀金属或氧化物层。
- 特种玻璃添加剂:少量 HfF?可用于制备高折射率、低色散的光学玻璃,用于相机镜头、激光器件等精密光学仪器。
- 防反射涂层:通过 CVD 技术在玻璃表面沉积 HfO?薄膜,降低光反射率,提升透光率(如太阳能电池板、显示屏玻璃)。
- 结构陶瓷:与其他金属氟化物(如 ZrF?)复合,可制备耐高温、耐磨的陶瓷材料,用于机械密封件、切削工具等。
- 催化剂载体:HfF?的衍生物(如 HfO?)可作为催化剂载体,用于有机合成反应(如异构化、加氢反应),利用其表面酸性或氧化还原特性提升催化效率。
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