Что такое силановый газ?
Силановый газ — это гидрид кремния, бесцветный газ со специфическим запахом.
Это неорганическое соединение с химической формулой SiH4 и молекулярной массой 32,12. Гидрид с одним кремнием (Si) называется силаном (также известен как моносилан), гидрид с двумя кремниями (Si) — дисиланом, а гидрид с тремя кремниями (Si) — трисиланом.
Применение силанового газа
Силановый газ является сырьем для полупроводникового кремния и важным промышленным материалом; его можно использовать при химическом осаждении кремния из паровой фазы, поскольку силановый газ разлагается на кремний (Si) и водород (H) при температурах выше 420 ºC.
Соединения, в которых четыре водорода силанового газа заменены алкокси- и алкильными группами (например, (CH3O)3SiCH3), в основном используются для поверхностной обработки неорганических наполнителей для улучшения их дисперсии и текучести. Гексаметилдисилазан ((CH3)3SiNHSi(CH3)3) используется для поверхностной обработки неорганических материалов для улучшения совместимости с органическими смолами.
Диметилхлорсилан ((CH3)2SiHCl) используется в качестве сырья для силилирующих агентов и агентов для связывания силанового газа. Они играют важную роль в связывании органических и неорганических материалов и используются в различных приложениях, таких как фармацевтический синтез, синтетические смолы, клеи и стекловолокно.
Кроме того, гидролиз и полимеризация диметилхлорсилана дает силиконовую жидкость. Силикон — это общий термин для материалов на основе органополисилоксанов, которые представляют собой органические группы, присоединенные к силоксановым связям (чередующиеся кремниевые и кислородные связи, образующие полимер).
Силиконовые полимеры обладают превосходной термостойкостью, устойчивостью к атмосферным воздействиям и химической стабильностью, поскольку силоксановая связь является основной основой. Они также обладают уникальными межфазными свойствами, такими как водоотталкивающие свойства и свойства удаления форм, благодаря наличию органических групп (в основном метильных групп CH3).
Полисилановый газ, полимерное соединение на основе кремния, известен как оптоэлектронный материал для органических фотопроводниковых материалов, органической электролюминесценции и органических тонкопленочных солнечных элементов. Полидиметилсилан, тип полисилана, используется в качестве сырья для волокна карбида кремния.
Свойства силанового газа
Силан быстро окисляется кислородом воздуха и разлагается на воду (H2O) и диоксид кремния (SiO2). Он медленно реагирует с водой, поэтому с ним следует обращаться осторожно. Он имеет температуру плавления -185 °C и температуру кипения -112 °C. Он нерастворим в эфире, бензоле, хлороформе и этаноле.
Другая информация о газе силан
1. Как получить газ силан
Трихлорсилан (SiHCl3), который в основном производится реакцией металлического кремния (Si) с соляной кислотой (HCl), диспропорционируется с использованием катализатора для получения дихлорсилана (SiH2Cl2), тетрахлорсилана (SiCl4), монохлорсилана (SiH3Cl) и смеси силанов. Затем газ силан получают путем очистки и разделения путем дистилляции.
Другие известные промышленные методы производства силанового газа включают восстановление хлорсилана и тетраэтоксисилана ((CH3CH2O)4Si), реакцию силицида магния (Mg2Si) с солями аммония и диспропорционирование триалкоксисилана (RO3SiH).
2. Обращение с силановым газом и его хранение
Силановый газ чрезвычайно огнеопасен и горюч и может самопроизвольно воспламеняться при контакте с воздухом. Он также может разлагаться при нагревании или сгорании, образуя кремний и водород, что создает опасность пожара или взрыва. Поэтому важно хранить их вдали от источников воспламенения, таких как тепло и искры, окислители, кислород, взрывчатые вещества, галогены, сжатый воздух, кислоты и основания.
Контейнеры следует запечатывать и хранить запертыми в хорошо проветриваемом помещении при температуре ниже 40 °C (104 °F), вдали от прямых солнечных лучей и огня. Кроме того, из-за риска раздражения кожи, сильного раздражения глаз и дыхательных путей при работе с веществом следует надевать соответствующие защитные перчатки, защитные очки и защитные маски и выполнять работу только в хорошо проветриваемых помещениях.