氟 Fluorine

氟是电负性最高、化学性质最活泼的非金属元素，常温下为淡黄色气体，密度约 1.696 g/L，几乎能和所有元素发生反应，因此自然界中没有单质氟存在，只能从萤石等矿物中制取。它最大宗的工业角色是含氟制冷剂和发泡剂：自氯氟烃被淘汰以来，氢氟烃和氢氟烯烃替代物继续支撑空调、冰箱和汽车空调的制冷循环，因无毒、不可燃、热稳定性好而长期被视为理想工质。含氟聚合物是另一块高价值市场：聚四氟乙烯（PTFE，商品名特氟龙）摩擦系数极低、耐强酸强碱和高温，被用于不粘炊具内衬、密封垫圈、化工管道衬里和电线绝缘层。

在核工业，氟以六氟化铀（UF6）形式把天然铀转化为气态，通过气体离心法进行铀-235 同位素浓缩，是核电站燃料循环的关键环节。电子工业用氢氟酸蚀刻二氧化硅和玻璃晶圆，用含氟特气进行等离子刻蚀和清洗，决定芯片线宽和良率。锂电池的电解液六氟磷酸锂（LiPF6）是当前主流动力电池的必需电解质。在日用消费领域，含氟牙膏在牙齿表面形成氟磷灰石抗酸层，饮用水和食盐加氟也用于预防龋齿。此外，氟塑料、氟橡胶和氟表面活性剂还用于航空航天密封、半导体管道和高端织物防水防油整理。

氢氟酸（HF）是氟最基础的酸，因其能溶解二氧化硅而被玻璃蚀刻和半导体晶圆清洗专用，也是炼油烷基化和铀转化的关键酸。氟化钙（CaF2）俗称萤石或氟石，是几乎一切含氟工业的起始矿石，经硫酸处理得到氢氟酸，再加工为制冷剂、氟聚合物和含氟特气。聚四氟乙烯（PTFE）是含氟聚合物的代表，因极低摩擦系数和极强耐腐蚀性被广泛用于不粘涂层、密封和化工衬里。六氟化硫（SF6）绝缘和灭弧性能极佳，被用作高压开关、气体绝缘变电站和环网柜的绝缘气体。六氟化铀（UF6）是铀同位素气体离心浓缩的工作介质，是核电燃料循环不可替代的气态化合物。