SF6气体有哪些化学性质

SF6气体不溶于水和变压器油，在炽热的温度下，它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。但在电弧和电晕的作用下，SF6会分解，产生低氟化合物，这些化合物会引起绝缘材料的损坏，且这些低氟化合物是巨毒气体。

六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能，如:断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。其耐电强度为同一压力下氮气的25倍，击穿电压是空气的25倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。

六氟化硫（SF6）气体，是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体。它化学性质稳定。微溶于水、醇及醚，可溶于氢氧化钾。不与氢氧化钠、液氨、盐酸及水起化学的反应。300℃以下干燥环境中与铜、银、铁、铝不反应。500℃以下对石英不起作用。250℃时与金属钠反应，-64℃时在液氨中反应。与硫化氢混合加热则分解。200℃时，在特定的金属如钢及硅钢存在下，能促使其缓慢分解。

1940年前后，美国军方将其用于曼哈顿计划。1947年提供商用。当前SF6气体主要用于电力工业中。SF6气体用于4种类型的电气设备作为绝缘和/或灭弧；SF6断路器及GIS(在这里指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为"气体绝缘开关设备"(Gas Insulated Switchgear))、SF6负荷开关设备、SF6绝缘输电管线、SF6变压器及SF6绝缘变电站。80%用于高中压电力设备。

SF6气体的无色、无味、无毒,性能稳定,绝缘特性优良的气体,它的分子是由一个硫原子和6个氟原子构成正八面体,具有不宜分解,不宜电离的特性SF6气体比重大于空气的比重,随着温度的不同,SF6气体的液化点也有所不同,约为1~25MPa

(1) SF6的绝缘特性。SF6具有优良绝缘性能，这是它最早被用于电力设备的原因。在均匀电场中，SF6气体的绝缘强度约为空气的25倍。当气体压力为02MPa时，SF6气体的绝缘强度与变压器油相当，而压缩空气到同样的绝缘强度要06~0 7MPa。SF6气体之所以具有较高的绝缘强度是由卤族化合物的负电性，即对电子的吸附能力造成的。

(2) SF6的灭弧特性。SF6是一种具有优异灭弧性能的气体，这是由它独特的热特性和电特性所决定的。SF6气体的优良灭弧性能也是由其高温下的分解，使气体降温，导热系数增大及随后的复合过程加快所决定的。SF6气体中电弧时间常数小，约为空气的1/100，即SF6气体的灭弧能力为空气的100倍。在气吹灭弧下，大量SF6分子不断和电弧接触使灭弧更加迅速。

(3) SF6的导热特性。它作为电器的绝缘介质，导热性要好，以避免温升过高。SF6气体的热导率是不高的，比空气低1/3。SF6气体分子间通过碰撞传递动能而形成传热能力，其定压摩尔热容大约为空气的34倍，因此，SF6气体的对流传热能力比空气大得多，2个大气压SF6的对流传热能力与变压器油相同。此外，SF6气体的黏度低于空气，流动性好。因此，如果一并考虑对流传热，SF6气体的实际传热能力比空气强（是空气的2~5倍），接近于传热能力较好的氦气和氢气。

综上所述，SF6气体具有良好的绝缘特性、灭弧特性和导热特性。因此，SF6气体广泛应用于输变电设备上，作为绝缘和灭弧的介质。

六氟化硫SF6

1别名·英文名

Sulfur hexafluoride、Sulfur fluoride．

2用途

电子设备、雷达波导、粒子加速器、变压器、避雷器等的气绝缘体，制冷剂，示踪装置，医疗，半导体制造中的蚀刻、化学相淀积、标准气，检漏气体，色谱仪的载气。

3制法

在高温下硫和氟反应制得。

S+3F2→SF6

4理化特性

分子量： 146054

熔点(224kPa)： -508℃

升化点(101325kPa)： -637℃

液体密度(-508℃)： 1880kg/m3

气体密度(0℃，101325kPa)： 652kg/m3

相对密度(气体，空气=1，20℃，101325kPa)：5114

比容(211℃，101325kPa)：01516m3/kg

临界温度： 455℃

临界压力： 3759kPa

临界密度： 736kg/m3

压缩系数：

温度

压缩系数

100kPa

1000kPa

2000kPa

3000kPa

15

09886

08656

50

09926

09137

08113

06760

熔化热(22235K，224kPa)： 3438kJ/kg

气化热(-638℃，101325kPa)： 16161kJ/kg

比热容(气体，25℃，101325kPa)：CP=66518J/(kg·K)

(液体，225K)： C=75914J/(kg·K)

蒸气压(-20℃)： 680kpa。

(0℃)： 1250kPa

(30℃)： 2680kPa

粘度(101325kPa，0℃)：00142mPa·S

(液体，22985K)：0500mPa·S

表面张力(-50℃)： 1163mN/m

导热系数(101325kPa，0℃)：001206W/(m·K)

折射率(气体，0℃，101325kPa)： 1000783

六氟化硫在常温常压下为无色无臭无毒的气体。不燃烧。对热稳定，化学性质不活泼。在500℃以上赤热状态下也不分解，在800℃以下很稳定。在250℃时与金属钠反应。没有腐蚀性，可以用通用材料，不腐蚀玻璃。电绝缘性能和消弧性能好，绝缘性能为空气的2～3倍，而且气体压力越大，绝缘性能越增高。药物学性质不活泼，没有毒。微溶于水，在酒精和醚中溶解的比在水中多一些。不溶于盐酸和氨。水中的溶解度为：54cm3SF4/kgH2O(SF6分压101325kPa，25℃)。介电常数为：1002049(气体，101325kPa，25℃)。在211℃时SP为2308kPa。

5毒性

最高容许浓度：10ppm(12mg/m3)

六氟化硫在生理学上是不活泼的，在药理学上认为是惰性气体。但是当含有SF4等杂质时便变成有毒物质。当吸入高浓度SF6时可出现呼吸困难、喘息、皮肤和粘膜变蓝、全身痉挛等窒息症状。

6安全防护

用气装置可用肥皂液检漏。SF6无腐蚀性，可以使用不锈钢、铜、铝等通用材料。发生火灾时可用水和砂土灭火。泄漏的气体，可导入苛性钠和消石灰的混合溶液中处理，或者把泄漏的气瓶放入通风橱内。

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