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三氟化氮
三氟化氮

详细介绍

三氟化氮(英文名:Nitrogen trifluoride),无机化合物,分子式为NF₃,分子量71.001,摩尔质量71.001 g/mol。分子结构与氨类似,氮原子居于四面体中心。 在纯净状态下通常被认为是无色无味气体。在低温时呈现为不透明固体,温度上升到-216.54℃时变为透明,熔点为-206.79℃,沸点为-129.01℃,相对密度1.537(-129℃)。在高温下表现出良好的稳定性,可耐受高达627℃的温度。 

在常温下不和水、稀酸或稀碱作用。 似乎不具有碱性,通常要到 250-300℃ 时才表现出活泼性。和水蒸气、氢气、氨气、一氧化碳或硫化氢等的混合气体,遇火花即发生猛烈爆炸。在中性或强酸性溶液中不发生水解,在氢氧化钠溶液中加热到 100℃ 时缓慢水解。高温下表现出强氧化性,能与金属、氧化物、卤化物作用生成相应的氟化物。

常被用作半导体制造工艺中的蚀刻气体,也用作高能燃料和火箭推进剂中的氧化剂, 还用作氟化剂和作为制备其它氮的氟化物的原料。通常用熔盐电解法制得,也可直接氟化氨化钠或氨气而获得。采用辉光放电法使氮气和氨气直接作用也能制备三氟化氮。

有毒,对人体组织有腐蚀作用,长期暴露于低浓度的三氟化氮环境中会损害牙齿、引起骨骼病变。 吸入相对高浓度的三氟化氮时,会出现头痛、呕吐、腹泻等症状,应立即移至新鲜空气处,必要时进行人工呼吸,受污染部位迅即用清水冲洗。

应用领域

三氟化氮是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。对硅和氮化硅的蚀刻,采用NF3和CF4+O2的混合气体有更高的蚀刻速率和选择性,而且对表面无污染。氢与NF3反应,在瞬间伴随放出大量的热,这就是NF3在高能化学激光器方面大量应用的原理。在高温下,NF3与有机化合物反应常伴有爆炸性,操作时应十分谨慎。还可用作高能燃料。