Hafnium(IV)oksidi

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Hafnium(IV)oksidi
Tunnisteet
CAS-numero 12055-23-1
PubChem CID 292779
Ominaisuudet
Molekyylikaava HfO2
Moolimassa 210,49
Ulkomuoto Valkoinen kiteinen aine
Sulamispiste 2800 °C[1]
Kiehumispiste 5400 °C[1]
Tiheys 9,68 g/cm3[1]
Liukoisuus veteen Ei liukene veteen

Hafnium(IV)oksidi (HfO2) eli hafniumdioksidi tai hafnia on hafnium- ja oksidi-ionien muodostama epäorgaaninen ioniyhdiste. Yhdistettä käytetään erikoislasien ja hafniumyhdisteiden valmistukseen, ydintekniikassa ja elektroniikassa.

Ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Huoneenlämpötilassa hafnium(IV)oksidi on valkoista kiteistä ainetta. Yhdisteellä on useita kidemuotoja, eli se on polymorfista. Huoneenlämpötilassa stabiilein muoto on alkeiskopiltaan monokliininen ja muuttuu kuumennettaessa 1 700 °C:n lämpötilaan tetragonaaliseksi ja edelleen kuutiolliseksi noin 2 600 °C:n lämpötilassa. Yhdiste on veteen liukenematonta, mutta liukenee eräisiin kuumiin väkeviin happoihin esimerkiksi vetyfluoridin ja väkeviin vahvoihin emäsliuoksiin. Hafnium(IV)oksidilla on suuri dielektrinen vakio.[2][3][4][5]

Valmistus ja käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hafnium(IV)oksidia voidaan valmistaa kuumentamalla metallista hafniumia happivirrassa 400 °C:n lämpötilassa. Sitä muodostuu myös kuumennettaessa useita hafniumyhdisteitä.[2][3][4]

Hf + O2 → HfO2

Hafnium(IV)oksidilla on suuri taitekerroin, jonka vuoksi sitä käytetään erikoislasien valmistukseen. Yhdisteestä valmistetaan myös muita hafniumyhdisteitä kuten hafnium(IV)kloridia.[2][3][4] Yhdisteen korkean dielektrisen vakion vuoksi sitä käytetään porttioksidina kondensaattoreissa piidioksidin sijaan ja metallioksidipuolijohdekanavatransistorien valmistamiseen.[5][6]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c William M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics, s. 4–66. 39th Edition. CRC Press, 2012. ISBN 978-1439880494. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 3.12.2020). (englanniksi)
  2. a b c Ralph H. Nielsen: Hafnium and Hafnium Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2013.
  3. a b c Ralph H. Nielsen & Gerhard Wilfing: Hafnium and Hafnium Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2010. (englanniksi)
  4. a b c Pradyot Patnaik: Handbook of inorganic chemicals, s. 334–335. McGraw-Hill Professional, 2002. ISBN 9780070494398. (englanniksi)
  5. a b T.S.S. Dikshith: Hazardous Chemicals, s. 219. CRC Press, 2013. ISBN 9781439878200. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 3.12.2020). (englanniksi)
  6. Serge Oktyabrsky, Peide Ye: Fundamentals of III-V Semiconductor MOSFETs, s. 51. Springer, 2010. ISBN 978-1-4419-1546-7. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 3.12.2020). (englanniksi)