Gasbeschreibung
Schwefelhexafluorid ist ein farbloses, geruchloses, ungiftiges und nicht brennbares stabiles Gas. Seine chemische Formel SF₆ hat ein Molekulargewicht von 146,07 und eine Dichte von 6,1 kg/m3 bei 20 °C und 0,1 MPa, was etwa dem Fünffachen der Luftdichte entspricht. Schwefelhexafluorid liegt bei Raumtemperatur und -druck in gasförmigem Zustand vor, mit einer kritischen Temperatur von 45,6 °C, einer Tripelpunkttemperatur von -50,8 °C und einer Sublimationspunkttemperatur von -63,8 °C bei Atmosphärendruck. Die Molekülstruktur von Schwefelhexafluorid ist oktaedrisch angeordnet, mit einem kleinen Bindungsabstand und einer hohen Bindungsenergie. Daher ist seine Stabilität sehr hoch. Wenn die Temperatur 180 °C nicht überschreitet, ist seine Verträglichkeit mit elektrischen Strukturmaterialien der von Stickstoffgas ähnlich.
Die Hauptanwendungen von Schwefelhexafluorid
1. Neue Generation dielektrischer Materialien zur Ultrahochspannungsisolierung. Als guter Gasisolator wird es häufig zur Gasisolierung in elektronischen und elektrischen Geräten verwendet. Hochreines Schwefelhexafluorid in elektronischer Qualität ist ein ideales elektronisches Ätzmittel, das im Bereich der Mikroelektronik weit verbreitet ist, als Plasmaätz- und Reinigungsmittel bei der Herstellung großer integrierter Schaltkreise wie Computerchips und LCD-Bildschirme. Wird als Fluorquelle bei der Herstellung von fluordotiertem Glas bei der Glasfaservorbereitung und als Dotierstoff in der Isolationsschicht bei der Herstellung verlustarmer, hochwertiger Singlemode-Fasern verwendet. Es kann auch als Dotierungsgas für Stickstoff-Excimer-Laser verwendet werden. Wird als Tracer, Standardgas oder vorbereitete Standardmischung in der Meteorologie, Umweltüberwachung und anderen Abteilungen verwendet. Wird als Isoliermaterial für Lichtbogenlösch- und Hochleistungstransformatoren in Hochspannungsschaltern verwendet. Es kann auch in Teilchenbeschleunigern und Blitzableitern eingesetzt werden. Aufgrund seiner guten chemischen Stabilität und der Korrosionsfreiheit von Geräten kann es als Kältemittel in der Kälteindustrie verwendet werden (Betriebstemperatur zwischen -45 und 0 °C). Aufgrund von Bedenken hinsichtlich α-Partikeln haben sie ein hohes Stoppvermögen und werden auch in der Radiochemie verwendet. Darüber hinaus dient es auch als Antiadsorptionsmittel, um den Sauerstoff aus dem Kohlenstaub zu ersetzen.
2. Es kann zum Schmelzen und Gießen von Nichteisenmetallen sowie zum Entgasen und Reinigen von geschmolzenem Aluminium und seinen Legierungen verwendet werden. In der Mikroelektronikindustrie kann Schwefelhexafluorid zum Ätzen von Siliziumoberflächen und zum Entfernen organischer oder anorganischer filmartiger Substanzen von Halbleitermaterialien verwendet werden. Es kann auch als Dotierungsmittel für Einzelfilm-Faserisolationsschichten im Herstellungsprozess optischer Fasern verwendet werden. Stromunterbrecher mit Schwefelhexafluorid haben eine hohe Nennspannung und sind nicht leicht brennbar. Darüber hinaus wird Schwefelhexafluorid auch als Isoliermedium für verschiedene Beschleuniger, Ultrahochspannungsspeicher, Koaxialkabel und Mikrowellenübertragung verwendet. Derzeit ist Schwefelhexafluorid ein weit verbreitetes Tracer zur Messung der Luftverschmutzung mit einer Verfolgungsentfernung von bis zu 100 km. Schwefelhexafluorid weist eine gute chemische Stabilität auf und korrodiert die Ausrüstung nicht. Es kann als Kältemittel in der Kälteindustrie (Betriebstemperatur zwischen -45 und 0 °C) als Ersatz für Freon verwendet werden. Es hat keine zerstörerische Wirkung auf die Ozonschicht und erfüllt die Anforderungen an Umweltschutz und Leistung. Es ist ein Kältemittel mit großem Entwicklungspotenzial. Wird als elektrisches Isoliermedium und Lichtbogenlöschmittel sowie als Indikator zur Messung des Grades der Luftverschmutzung verwendet.
3. Wird hauptsächlich zum Lichtbogenlöschen in Hochspannungsschaltern und als Isoliermaterial in Transformatoren und Hochspannungskabeln mit großer Kapazität verwendet. Es kann als Isoliermaterial für Gas in Kernteilchenbeschleunigern und Blitzableiter-Röntgengeräten verwendet werden. SF6 weist eine gute chemische Stabilität auf und wirkt nicht korrosiv auf die Ausrüstung. Es kann als Kältemittel in der Kühlindustrie verwendet werden (Betriebstemperatur zwischen -45 und 0 °C). SF6-Paare α-Partikel haben ein hohes Stoppvermögen und werden daher auch in der Radiochemie eingesetzt. Es kann auch als Adsorptionsmittel verwendet werden, um Sauerstoff aus Kohlestaub zu ersetzen.
4. Wird als Gasisolator für elektronische Geräte und Radarwellenleiter verwendet.
