手機掃碼訪問本站
微信咨詢
四氟化鈦呈白色粉末，其可與干燥的氣體如O2、N2、CO、CO2、HCl、SO3、CS2等都不反應。在微電子工業中用作化學氣相沉積或離子注入形成硅化鈦或鈦膜，制作低電阻、高熔點的電路互聯線和柵極。其制備方法有兩種，一種是采用高純金屬鈦粉直接氟化，反應產物在280～290℃下進行升華純化，可獲得純度達99％ 的四氟化鈦產品，如研究公開的一種制備四氟化鈦的方法即采用高純金屬鈦粉直接氟化的方法；另一種是將無水氟化氫和TiCl4反應，反應產物在無水情況下進行蒸餾，TiF4在284℃時升華即生成白色固體TiF4。上述兩種方法，一種是采 用價格昂貴的氟氣和金屬鈦粉為原料，生產成本相對偏高，制約了其應用范圍，生產過程中安全控制不易保障；另一種是將無水氟化氫和TiCl4反應制備TiF4，副產大量含氟鹽酸，對設備腐蝕嚴重，環保處理成本較高，環保瓶頸制約其技術發展。
四氟化鈦在微電子工業中用作刻蝕劑、在石化行業中用作催化劑。有研究證實，TiF4 具有保護牙體硬組織的作用，與傳統的氟化物-氟化鈉 ( NaF) 相比，TiF4 含有四價金屬陽離子 Ti4+，其作 用機制與 NaF 有所不同。TiF4 溶液處理釉質后可在其表面形成一層沉淀層，而且隨著 TiF4 濃度的增加，所形成的沉淀層更厚、更致密。該沉淀層可作為抗酸的 屏障層而抑制釉質脫礦，并進而提高釉質的抗酸能力。
此外，研究顯示四氟化鈦在抑制脫和促進再礦化方面較氟化鈉更為有效，0.025％四氟化鈦即可抑制變鏈菌的生長，0.05％時具有殺菌作用。其對變鏈菌產酸的抑制隨著濃度的升高而加強，明顯強于相同氟例子濃度的氟化鈉。提示在對變鏈菌的致齲性取得相同抑制效果時，四氟化鈦的所需劑量更小，這為臨床的藥物應用提供了前期的實驗基礎。
方法1：常用的制備四氟化鈦的方法如下：四氯化鈦（TiCl4）與氟化氫（HF）反應生成四氟化鈦（TiF4)。該方法的過程：以四氯化鈦和氟化氫為原料制備四氟化鈦，將50%的四氯化鈦按化學計量比的量裝入鉑制或銅制的反應器中，滴加氟化氫使其反應，將反應物靜置數小時，再徐徐加熱，加熱至200℃時蒸餾出含氟化氫的氯化氫，再繼續升溫至284℃以上使四氟化鈦升華，經冷卻即得到四氟化鈦粉末產品。
方法2：一種制備四氟化鈦的方法，包括以下步驟：
i）對反應器預處理：反應器內加入金屬鈦后，密閉反應器，抽空到表壓為?0.10MPa～?0.08MPa，對反應器測漏合格后，將其預熱到100℃～200℃；
ⅱ）氟氣與金屬鈦合成反應：反應器內通入氟氣，使氟氣與金屬鈦在反應器內接觸發生合成反應，生成氣態四氟化鈦粗品，反應過程中反應器內表壓為?0.05MPa～0.05MPa，溫度為200℃～500℃；
ⅲ）四氟化鈦的收集：從反應器出來的氣態四氟化鈦進入提純器，提純器內保持溫度為150℃～280℃，提純器內表壓為?0.10MPa～0MPa；
ⅳ）提純四氟化鈦：在提純器收集到一定量的四氟化鈦后，停止收集，進行四氟化鈦的提純，將提純器內的溫度冷卻至常溫，氣態四氟化鈦粗品冷凝成固態，將提純器中的不凝氣體雜質通過尾氣處理器進行抽空處理，當提純器內表壓小于?0.08MPa時，停止抽空處理，提純器升溫，溫度控制范圍為300℃～400℃，提純器內的四氟化鈦進入產品儲罐，產品儲罐冷卻至常溫，得四氟化鈦固態粉末產品。反應器內的反應最佳溫度為290℃～320℃。提純器收集四氟化鈦時最佳溫度為180℃～220℃，提純器內表壓最好控制在?0.05MPa～0MPa范圍內。
方法3：一種四氟化鈦的制備方法，包括以下操作：三氟化鐵與鈦鐵礦在1100～1500℃下反 應后，冷卻，制得固體四氟化鈦。上述四氟化鈦的制備方法中涉及的反應方程式為：
上述式(1)中四氟化鈦的制備方法以鈦鐵礦為原料，與三氟化鐵經過一步反應即制備得到四氟化鈦，原料成本低，且產物為氣固兩相產物，易于分離純化，副產的含氟水蒸氣和三氧化二鐵與氧化亞鐵的混合物可以作為產品直接出售。所述三氟化鐵與鈦鐵礦中鈦酸鐵的摩爾比為4.0～4.5：3.0。所述反應時間為5～10h。
[1] 化合物詞典
[2] CN201510114062.X一種四氟化鈦的制備方法
[3] 四氟化鈦溶液對釉質抗酸作用的實驗研究
[4] 四氟化鈦對變形鏈球菌生長及產酸作用的初步研究
[5] CN201210394465.0一種制備四氟化鈦的方法