Titano ir titano lydinių korozija

Titano mėginių ar ruošinių paviršiuje susidaro vienoda korozija, suformuojant vienodo storio korozijos produktų sluoksnį, kuris glaudžiai prilimpa prie titano paviršiaus ir paprastai laikui bėgant nesiplečia į vidų, tačiau yra išimčių. Daugelyje korozinių terpių titano atsparumas korozijai yra toks pat geras arba geresnis nei kitų metalų su apsaugine danga, pavyzdžiui, aliuminio. Titano korozija dažniausiai yra elektrolitinė, todėl yra tam tikras ryšys tarp korozijos ir elektrodo potencialo bei elektrodinaminės srovės. Anodinė ir katodinė poliarizacija taip pat turi didelę įtaką korozijos mechanizmams ir greičiui. Titano elektrinis potencialas labai priklauso nuo oksido plėvelės izoliacinių savybių. Todėl titano paviršiaus oksido plėvelės savybės vaidina lemiamą vaidmenį atsparumui korozijai. Bet kokie veiksniai, galintys pagerinti oksido plėvelės tankį, storį ir izoliacines savybes, padės pagerinti atsparumą korozijai. Priešingai, bet koks veiksnys, mažinantis veiksmingą oksido plėvelės apsauginį gebėjimą, nesvarbu, ar jis būtų mechaninis, ar cheminis, smarkiai sumažės titano atsparumas korozijai.

Daugeliu atvejų titano korozija yra lokalizuota gamtoje, o korozijos mastas vienu metu labai skiriasi nuo korozijos masto kitame taške. Plyšinė korozija, ertmių korozija, įtempių korozijos įtrūkimai ir kt. yra vietinė korozija. Plyšinė korozija dažniausiai atsiranda tarp flanšų ar klosčių ir tarp tarpų šalia susikaupimo. Tai neįvyks, jei tarpas bus per mažas arba per didelis. Kavitacinė korozija yra korozijos rūšis, atsirandanti angose. Šio tipo korozija gali lengvai atsirasti esant CI-, Br-, I-plazmai. Įtempių korozijos įtrūkimai yra tam tikra korozija, kuri atsiranda ruošiniuose ar bandiniuose, kartu veikiant tempimo įtempiams ir korozinei aplinkai.

Mėginių ar ruošinių korozijos forma korozinėje tekančioje terpėje pagreitėja dėl mechaninio skysčio poveikio, nes skystis gali pašalinti dalį arba visus korozijos produktus, atskleisti naujus paviršius ir pagreitinti koroziją.

Skirtinga metalo kontaktinė korozija dar vadinama galvanine korozija. Korozinėje aplinkoje dedant du metalinius arba konstrukcinius komponentus su skirtingu elektriniu potencialu. Jei įvyksta trumpasis elektros laidas, metalas, kurio potencialas yra mažesnis, pradės koroziją.

Sučiulpkite H2 arba H2 Crisp

Įprastomis aplinkybėmis titane ir titano lydiniuose visada yra H2. Jei H2 ekstrahuojamas iš medžiagos, kai ekstrahuojamas kiekis viršija kietojo tirpalo ribą, susidarys trapūs hidridai, todėl vandenilis pradeda trapūs.

Daugeliu atvejų titano ir titano lydinių korozija yra lokalizuota, o korozijos laipsnis viename taške labai skiriasi nuo korozijos laipsnio kitame taške. Todėl kiekybinis korozijos įvertinimas gali būti pagrįstas tik dideliu statistinės medžiagos kiekiu, o ne kelių mėginių rezultatais. Kitas rimtas klausimas vertinant koroziją yra tai, ką naudoti kaip standartą. Masės praradimas naudojamas retai, o korozijos laipsnis dažniausiai vertinamas pagal stiprumo praradimą, paviršiaus išvaizdos pokyčius ar perforacijas. Paprastai tariant, titanas ir titano lydiniai rūdija lėtai. Nebent esate visiškai netinkamas sąlygoms. Norint tinkamai įvertinti titano veikimą, bandymai dažnai atliekami keliasdešimt dienų ar net metų. Daugeliu atvejų titanas ir titano lydiniai iš pradžių greitai rūdija, vėliau sulėtėja ir galiausiai dažnai atsiranda tik silpna korozija. Tačiau kai kuriais atvejais titano lydiniai po tam tikro laiko pasikeis, o struktūra ir savybės iš esmės pasikeis. Todėl trumpalaikio naudojimo testai nėra visiškai patikimi. Yra daug greitojo testavimo metodų, tačiau paprastai kalbant, kuo greitesnis testas, tuo mažiau patikimi rezultatai.

Titanas yra vienas iš termodinamiškai itin nestabilių metalų. Jo standartinis elektrodo potencialas yra {{0}},63 V. Paviršius visada padengtas plona ir tankia TiO2 plėvele. Todėl titano ir titano lydinių stabilumo potencialas yra teigiamas. Pavyzdžiui, stabilus titano potencialas jūros vandenyje esant 25 laipsnių temperatūrai yra apie 0,09 V. Elektrodo potencialas dažniausiai apskaičiuojamas remiantis termodinaminiais duomenimis. Dėl skirtingų duomenų šaltinių gali būti rodomi skirtingi duomenys, o tai normalu.

Titano ir titano lydinių paviršiuje visada yra plona oksido plėvelė, kuri natūraliai susidaro ore. Jo puikų atsparumą korozijai lemia stabilus, stiprus sukibimas ir gera apsauginė oksido plėvelė, kuri visada yra ant jo paviršiaus. Apsauginės plėvelės atsparumas korozijai išreiškiamas P/B santykiu. Tik kai P/B reikšmė didesnė už 1, tai turi apsauginį poveikį. Priešingu atveju atsparumas korozijai bus mažas, tačiau jis negali būti didesnis nei 2,5. Jei ji yra didesnė už šią vertę, oksido plėvelės gniuždymo įtempis padidėja, todėl oksido plėvelė gali lengvai plyšti ir sumažinti atsparumą korozijai. Optimali vertė yra 1–2,5.

Titanas iš karto sudarys oksido plėvelę atmosferoje arba vandeniniame tirpale. Atmosferoje kambario temperatūroje susidariusios plėvelės storis yra 1,2–1,6 nm ir laikui bėgant auga. Jis padidės iki 5 nm po 70 dienų ir gali būti sutirštintas iki 8 nm ~ 9 nm po 545 dienų. . Dirbtinai sustiprintos oksidacijos sąlygos, tokios kaip kaitinimas, oksidantų pridėjimas ar anodavimas, gali pagreitinti oksidaciją, padidinti plėvelės storį ir pagerinti atsparumą korozijai.

Titano ir titano lydinių paviršiaus oksido plėvelė paprastai nėra viena struktūra, o jos sudėtis ir struktūra yra susijusios su formavimo sąlygomis. Paprastai sąsaja tarp oksido plėvelės ir aplinkos daugiausia yra TiO2, o oksido plėvelės ir metalo sąsaja gali būti daugiausia TiO2, o viduryje yra skirtingų valentinių būsenų pereinamieji sluoksniai arba net nestechiometriniai oksidai. Tai reiškia, kad titano ir titano lydinių paviršiaus oksido plėvelė turi sudėtingą daugiasluoksnę struktūrą. Kalbant apie jų susidarymo procesą, tai negali būti tiesiog suprantama kaip tiesioginė reakcija tarp Ti ir O2. Keletas mokslininkų pasiūlė kelis formavimo mechanizmus. Rusijos mokslininkai mano, kad pirmiausia susidaro hidridas, o tada ant hidrido susidaro gryno oksido plėvelė.