四氟化碳（CF₄），又称四氟甲烷，是一种无色、无味的气体，因其卓越的化学稳定性与优异的绝缘性能，在电子工业、低温制冷、激光技术等领域扮演着关键角色。其制备工艺历经多年发展，形成了多样化的技术路径，推动着相关产业的持续创新。

一、氟碳直接合成法：主流工业路径

氟碳直接合成法以碳与氟气直接反应为核心，是当今工业制备四氟化碳的主流方法。该方法通过将碳粉（如石油焦）与氟气在高温反应器中进行反应，生成四氟化碳。其优势在于原料易得、产物纯度高，且可通过调控反应温度与压力实现规模化生产。日本关东电化等企业采用此工艺，结合抑爆剂技术，显著提升了安全性与效率，使产品纯度达99.999%以上，满足电子蚀刻等高精度需求。

二、氢氟甲烷氟化法：高效清洁路线

氢氟甲烷氟化法通过氟气与氢氟甲烷（如CH₂F₂）反应，生成四氟化碳。该路线无需催化剂，反应条件温和，且副产物可回收利用，符合绿色化学理念。昭和电工开发的循环稀释气技术进一步优化了反应体系，通过多级反应与精馏装置，实现了氟原子利用率最大化，成为高纯电子级CF₄的重要补充工艺。

三、氟氯甲烷氟化法：传统技术的迭代

早期工业依赖氟氯甲烷（如CF₃Cl）与氢氟酸反应制备CF₄，但受限于原料毒性与副产物处理难题。现代技术通过负载型铬催化剂与多段反应系统，显著提升了反应选择性与安全性。尽管原料受限，该工艺仍在特定领域保留应用，为技术迭代提供了历史经验。

四、烷烃直接氟化法：挑战与改进

烷烃（如甲烷）直接氟化法因反应剧烈、产物复杂，工业化应用面临挑战。杜邦等企业通过优化催化剂（如Cr₂O₃）与反应条件，实现了可控氟化，但高能耗与低收率问题仍待解决。该路线多用于实验室研究，为新型氟化技术提供理论基础。