ChemInform Abstract: THE ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF HAFNIUM

ChemInform Abstract

Das elektrochemische Verhalten von Hf wird in sauren (pH = 0), neutralen (pH = 7.2) und alkalischen Lösungen (pH = 13.8) untersucht. Bei Potentialen, die das Gleichgewichtspotential der Hf-Oxidelektrode (ε₀ = -1.69 V - 0.059 V pH) übersteigen, wächst das Oxid irreversibel um 2 nm/V. Der Einfluß des pH läßt sich durch die Gleichung H₂O ⇌ O^2- (Ox.) + 2 H⁺·aq deuten, die den Potentialabfall ΔΦ_H an der Grenzfläche Oxid-Elektrolyt bestimmt. Anodischer Durchbruch tritt in sauren Lösungen auf, und die kritischen Potentiale werden von Nitrat- über Perchlorat- zu Chloridlösungen geringer. Aus Kapazitätsmessungen geht, der isolierende Charakter der HfO₂-Filme (D = 13.8) hervor. Eine Raumladung kann nicht nachgewiesen werden, und die Trägerkonzentration muß geringer als 10¹⁸ cm^-3 sein. Alle anodischen Elektronentransferreaktionen werden blockiert, während kathodische H₂-Entwicklung und Cu-Abscheidung mit Stromdichten bis zu 10 mA/cm² ablaufen. Kavernen und Spalten spielen eine wichtige Rolle für die Reaktionen. Photochemische Messungen führen zu einer Bänderlücke von 5.1 eV und einem Flachbandpotential nahe 0 V.