二氧化铪(HfO2)是铪元素的一种 氧化物 , 化学式 为HfO2,常温常压下为白色固体。它是一种 无机化合物 ,难溶于水,不溶于 盐酸 和 硝酸 ,可溶于 浓硫酸 和 氢氟酸 。二氧化铪是最常见的铪化合物之一,也被称为 铪 dioxide或hafnia。它是一种电 绝缘体 ,具有5.3~5.7 eV的带隙。二氧化铪相对惰性,只会与浓硫酸和 强碱 反应。在一些制备铪金属的过程中,它是一个中间体。在高温下,它会与氯在石墨或 四氯化碳 的存在下反应,生成 四氯化铪 。
性质
白色粉末,有 单斜晶系 、四方和立方三种 晶体结构 。密度分别为10.3,10.1和10.43g/cm3。
熔点 2780~2920K。 沸点 5400K。热膨胀系数5.8×10-6/℃。不溶于水、 盐酸 和 硝酸 ,可溶于 硫酸 和 氢酸 。由 硫酸铪 、 氯氧化铪 等化合物热分解或 水解 制取。为生产金属铪和铪合金的原料。用作耐火材料、抗放射性涂料和催化剂。
应用
二氧化铪(HfO₂)是一种具有宽带隙和高 介电常数 的陶瓷材料,近来在工业界特别是 微电子学 领域被引起极度的关注,由于它最可能替代目前硅基 集成电路 的核心器件金属 氧化物 半导体场效应管(MOSFET)的栅极绝缘层 二氧化硅 ( SiO ₂),以解决目前MOSFET中传统SiO₂/Si结构的发展的尺寸极限问题。