Einführung von Aluminiumfluorid

13-09-2021

Aluminiumfluorid 

Molekularformel:AlF3

UN-Nummer:1759

Synonyme:Aluminiumfluorid,Aluminiumtrifluorid,Trifluoraluman,AlF3,Trifluoraluminium

CAS-Nummer:7784-18-1

Molekulargewicht:83,97

 

Allgemeine Beschreibung 

Aluminiumfluorid erscheint als geruchloses weißes Pulver oder Granulat. Dichter als Wasser. Löslichkeit in Wasser bei 25°C entspricht 0,559 g/100 ml.

Aluminiumtrifluorid ist eine Aluminiumkoordinationseinheit.

 

ALUMINIUMFLUORID ZUR OPTISCHEN BESCHICHTUNG

Fluoridverbindungen werden in Beschichtungen für den UV- bis mittleren IR-Bereich verwendet. Sie bieten die niedrigsten Brechungsindizes und sind daher wesentliche Bestandteile von Antireflexbeschichtungen. Fluoridfilme zeigen Absorptionsbanden in den IR-Bereichen von 2,8-3,2 µm und 6,0-7,4 µm in unterschiedlichen Tiefen, abhängig von der Verbindung und dem Abscheidungsverfahren und den Parametern. Hohe Substrattemperaturen, E-Beam und IAD sind Methoden, die die Tiefen der Absorptionen reduzieren.

 

Aluminiumfluorid, AlF3, ist ein bekanntes Material, das früher als Beschichtungsmaterial verwendet wurde, wo ein niedriger Index erforderlich war.* Es wird von Wasser nicht angegriffen und hat eine gute mechanische Festigkeit.

 

Warum wird AlF3 als Aluminiumfluorid bezeichnet?

Da es sich um eine einfache anorganische Substanz handelt, ist 'tri' überflüssig, da wir wissen, dass die Wertigkeit von Aluminium (fast immer) 3+ ist und wir daher wissen, dass es drei Chloridanionen geben wird, ohne sich auch nur die Formel ansehen zu müssen.

 

Wofür wird Aluminiumfluorid verwendet?

Aluminiumfluorid ist ein wichtiger Zusatzstoff zur Herstellung von Aluminium durch Elektrolyse. Zusammen mit Kryolith senkt es den Schmelzpunkt auf unter 1000°C und erhöht die Leitfähigkeit der Lösung. In dieser Salzschmelze wird Aluminiumoxid gelöst und dann elektrolysiert, um ein massives Al-Metall zu ergeben.

 

Wie löst man Aluminiumfluorid auf?

Fluorwasserstoffsäure ist seit langem als wirksam beim Auflösen von Aluminiumfluorid bekannt. Leider greift Flusssäure auch das Aluminium in der darunterliegenden Aluminium-, Eloxal- oder gespritzten Keramikoberfläche stark an. Flusssäure schädigt somit Oberflächen aus diesen Materialien.

 

AlF3-Beschichtungen haben im Vergleich zu anderen Fluoriden einen sehr niedrigen Index. Ein Verlust von ~2% der Transmission bei Wellenlängen nahe 400 nm wird einem teilweisen Mangel an Fluorgehalt zugeschrieben, der durch Zersetzung bei der Elektronenstrahlverdampfung verursacht wird. Diese Verarmung wird durch hochenergetische Prozesse, wie beispielsweise ionenunterstützte Abscheidung (IAD), verstärkt. Bei widerstandsbeheizter Verdampfung ist der Effekt minimal. Da die aufgedampfte Testfilmschicht ~1500 nm dick war, wäre dieser Mangel im UV nicht nachweisbar, wo Anwendungen Schichten mit einem Zehntel dieser Dicke erfordern. AlF3 ist vielversprechend für den IR-Einsatz, obwohl seine Absorption im Bereich von 10 µm etwas höher sein könnte als für Hochenergieanwendungen wünschenswert. Die Haltbarkeit und Haftung von AlF3-Filmen erwies sich als hervorragend. Im UV findet AlF3 Anwendung in hochenergetischen Laserbeschichtungen bei Wellenlängen unter 250 nm.

 

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