Caracterización del crecimiento anódico y estabilidad de películas de óxidos por métodos electroquímicos, ópticos y de superficie

O. E. LINAREZ PÉREZ; M. LÓPEZ TEIJELO

Villa Alemana, Provincia de Valparaiso, Chile

Simposio; 2do Simposio Chileno de Electroquímica; 2008

División de Electroquímica de la Sociedad Chilena de Química

El crecimiento anódico de películas de óxido sobre metales es un tema de amplio interés en electroquímica, tanto desde el punto de vista fundamental como por sus aplicaciones.La electroquímica de los denominados metales “válvula“ (Al, Ti, Ta, Zr, Bi, etc.) ha sido extensivamente estudiada debido a sus aplicaciones en microelectrónica, manufactura de capacitores y protección contra la corrosión, entre otras. Recientemente, la formación de nanoestructuras auto-organizadas y patrones de óxidos metálicos, principalmente de alúmina porosa, han suscitado también un fuerte interés. A pesar de los trabajos llevados a cabo hasta el momento, no existe un modelo aceptado universalmente para explicar el mecanismo del crecimiento anódico en el caso de los metales “válvula”. Para el caso de metales válvula típicos, el crecimiento ha sido descripto en términos del modelo de “campo alto” descripto por Verwey y Cabrera, el modelo de defectos puntuales (PDM) desarrollado por Macdonald [1] y, más recientemente, un modelo basado en una aproximación de acumulación de cargas superficiales propuestopor Bojinov [2]. A pesar de esto, en todos  los casos las películas son consideradas homogéneas en espesor y el efecto de la formación de poros y/o “pits” no ha sido considerado en detalle.Se discutirán la cinética de crecimiento galvanostático o potenciodinámico de películas de óxido sobre metales válvula (principalmente Sb y Bi) en diferentes electrolitos, el efecto de iones agresivos (cloruro) y se analizarán sus propiedades eléctricas y estabilidad. Se correlacionarán resultados obtenidos por espectroscopía de impedancia electroquímica con análisis óptico de la superficie por elipsometría, morfología por AFM y análisis superficial por XPS. Los resultados se discutirán en términos de modelos de crecimiento incluyendo la formación de películas porosas con disolución química referencial en la base de los poros.El modelado de los resultados de espectroscopia de impedancia electroquímica incluyen el desarrollo de modelos basados en circuitos eléctricos equivalentes que tienen en cuenta la naturaleza porosa de las películas y su dependencia con las condiciones de formación.  [1] D.D. Macdonald, J. Electrochem. Soc. 139 (1992) 3434.[2] M. Bojinov, Electrochim. Acta 42 (1997) 3489.