贵金属概述和性质 六氟化硫 六氟化硫-概述，六氟化硫-性质

SF6气体已有百年历史，它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体，1940年前后，美国军方将其用于曼哈顿计划（核军事）。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_六氟化硫 -概述

六氟化硫为无色、无味、不燃烧，无电抗性的、相对无毒、仅有窒息性的液化气体。液化瓶装气体，压力为其蒸气压（202.78kgf/cm21.1°C）。纯品基本无毒。是已知化学安定性最好的物质之一，其惰性与氮气相似。它具有极好的热稳定性，纯态下即使在500℃以上也不分解。六氟化硫具有卓越的电绝缘性和灭弧特性，相同条件下，其绝缘能力为空气、氮气的2.5倍以上，灭弧能力为空气的100倍。

1900年法国化学家摩森（H.Moissan）和李博（P.Lebeau）在实验室中将硫在氟气中燃烧以制备六氟化硫（SF6）气体，从1940年作为绝缘介质开始，迄今已被广泛地应用在电力设备中，如高压断路器、变压器、互感器、电容器、避雷器、接触器、熔断器、管道母等。

sf6_六氟化硫 -性质

物理性质

纯净的六氟化硫（SF6）气体是一种无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。其相对密度在气态时为6.16g/cm（20℃，0.1MPa时），在液态时为1400g/cm（20℃时）；在相同状态下约是空气相对密度的5倍。为便于运输和贮存，六氟化硫气体通常以液态形式存在于钢瓶中。

化学性质

六氟化硫（SF6）气体的化学性质非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应；在低于150℃时，六氟化硫气体呈化学惰性，极少熔于水，微熔于醇。对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。然而，在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下，六氟化硫气体能分解和游离出多种产物，主要是SF4和SF2，以及少量的S2、F2、S、F等。

sf6_六氟化硫 -制备

由单质氟与硫直接化合而得。

sf6_六氟化硫 -生产工艺

80年代，工业生产六氟化硫的工艺流程主要包括下述三部分：

①电解制氟：在电解槽中，在氟化钾的存在下电解氟化氢，制得元素氟（气态）。

②合成精制：制得的氟气通过装有熔融硫磺的反应器，氟与硫反应生成六氟化硫。由于反应过程中生成少量其他有毒的低氟化合物（如 S2F10、S2F10O等），反应生成的产品需经水洗、碱洗、高温裂解等一系列精制处理，以除去上述副产物。

③冷冻灌装：在一定压力下，将气态六氟化硫冷冻成液态，装入钢瓶。在此过程中，还将进一步精制产品（去除空气、水分等杂质），以获得纯度更高、符合使用要求的产品。

sf6_六氟化硫 -应用领域

六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能，被广泛应用于电器工业，如：断路器、高压开关、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。
冷冻工业作为致冷剂，致冷范围可在-45℃～0℃之间。电气工业利用其很高介电强度和良好的灭电弧性能，用作高压开关、大容量变压器、高压电缆和气体的绝缘材料。采矿工业用作反吸附剂，用于矿井煤尘中置换氧。
SF6还因其化学惰性、无毒、不燃及无腐蚀性，还被广泛应用于金属冶炼（如镁合金熔化炉保护气体）、航空航天、医疗（Ｘ光机、激光机）、气象（示踪分析）、化工（高级汽车轮胎、新型灭火器）等。
电子级高纯六氟化硫是一种理想的电子蚀刻剂，被大量应用于微电子技术领域。
随着当今科技的发展，SF6涉及的领域不断扩展，被越来越多的基础领域和科技领域广泛应用。

主要用于高压开关中灭弧,在大容量变压器和高压电缆中作为绝缘材料使用。可在核粒子加速器及避雷器X射线设备中作为气体的绝缘材料,利用SF6化学稳定性好,对设备不腐蚀,在冷冻工业中可作为冷冻剂(操作温度在-45～0℃之间),SF6对α-粒子有高度的停止能力,故在放射化学中也有应用;也可作为一种反吸附剂从矿井煤尘中置换氧。

sf6_六氟化硫 -注意事项

六氟化硫应储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过50℃。应与易（可）燃物、氧化剂分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。

危险性概述

健康危害：纯品基本无毒。但产品中如混杂低氟化硫、氟化氢，特别是十氟化硫时，则毒性增强。

燃爆危险：该品不燃。

急救措施

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

消防措施

危险特性：若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

有害燃烧产物：氧化硫、氟化氢。

灭火方法：该品不燃。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。

泄漏应急处理

应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。如有可能，即时使用。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

操作

密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩）。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。

瓶装气体产品为高压充装气体，使用时应经减压降压后方可使用。包装的气瓶上均有使用的年限，凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验，方能继续使用。每瓶气体在使用到尾气时，应保留瓶内余压在0.5MPa，最小不得低于0.25MPa余压，应将瓶阀关闭，以保证气体质量和使用安全。

储运

瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放，严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起，不准靠近明火和热源，应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击，严禁在气瓶身上进行引弧或电弧，严禁野蛮装卸。

sf6_六氟化硫 -介电性能

六氟化硫介电性能:六氟化硫是一种强电负性气体。它的分子极易吸附自由电子形成负离子，削弱气体中碰撞电离过程。因此，其介电强度约为空气的2.5倍（0.1兆帕，均匀场）；在0.3～0.4兆帕时，其介电强度与0.1兆帕下的常用绝缘油相似。因此常取代充油电缆中的绝缘油用于高落差场合。六氟化硫的最突出特点是灭弧性能优良，约为空气的100倍，因为在放电时它的分子吸附大量电子后使电弧电导迅速下降。六氟化硫气体的有效电离系数(电子电离系数与电子附着系数之差，后者为电子在电场力作用下穿过单位距离附着于中性分子的数目)随电场的增大而激增，因此六氟化硫气体在不均匀电场中其优越性减弱，即使局部微小的电场畸变也会使其击穿强度大大降低。所以在设计六氟化硫气体绝缘装置时，应使电极间电场尽量均匀，电极表面光洁度要高，在安装和运行中要设法去除各种导电微粒，以充分利用其优良的绝缘特性。

应用:由于六氟化硫的优良性能，从50年代末开始广泛用作高压断路器的灭弧介质和绝缘介质。60年代中期发展起来的六氟化硫气体绝缘的金属封闭式组合电器占地面积比常规配电装置小得多，且其运行不受环境条件影响，因此，不但广泛用于受地位限制的水电站和超高压电力系统，也开始用于城市配电网。用六氟化硫气体绝缘的管道母线其介质损耗小，传输容量大，而且不受高差限制，六氟化硫绝缘的电器还具有防火、防爆的优点。

sf6_六氟化硫 -热导率

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