Принципи отпорности титанијума на корозију

Титанијум је метал веома отпоран на корозију. Међутим, термодинамички подаци за титанијум показују да је титан изузетно термодинамички нестабилан метал. Ако титанијум може да се раствори да би се формирао Ти2+, његов стандардни потенцијал електроде је веома негативан (-1.63В), а његова површина је увек прекривена мутним филмом титанијум оксида. Ово чини стабилизациони потенцијал титанијума стално позитивним, нпр. стабилизацијски потенцијал титанијума у ​​морској води на 25 степени је око +0.09В.

Подаци о потенцијалу реакције титанијумске електроде показују да је њена површина веома активна, обично прекривена слојем оксидног филма, који се природно ствара у ваздуху, овај слој стабилности, јака адхезија, заштитни оксидни филм, одређује одличну отпорност на корозију титанијум. Теоретски, однос Пиллинг/Бедвортх заштитног оксидног филма мора бити већи од 1. Ако је однос мањи од 1, оксидни филм не може у потпуности покрити металну површину и не игра заштитну улогу. Ако је овај однос превелик, напон притиска у оксидном филму се сходно томе повећава, што лако изазива руптуру оксидног филма, а такође не може играти заштитну улогу. Однос титанијума П / Б са саставом оксидног филма и структуром различитих, између 1 ~ 2,5.

Излагање површине титанијума у ​​атмосфери или воденом раствору, одмах ствара нови оксидни филм, на пример, на собној температури у атмосфери дебљине оксидног филма од око 1,2 ~ 1,6 нм, и са продужењем времена и задебљањем, 70 дана након природно задебљање од 5 нм, 545 дана након постепеног повећања од 8 ~ 9 нм. вештачки ојачати услове оксидације (као што је загревање, оксидационо средство или анодна оксидација, итд.) може убрзати раст површине оксидног филма и добити дебљи оксидни филм. Расте и добија се дебљи оксидни филм, чиме се побољшава отпорност титанијума на корозију. Стога ће анодна оксидација и термичка оксидација генерисаног оксидног филма значајно побољшати отпорност титанијума на корозију.

Филм од титанијум оксида (укључујући термо оксидациони филм или филм анодне оксидације) обично није јединствена структура, састав и структура оксида са стварањем услова и промена. Генерално, ТиО2 може бити присутан на интерфејсу између оксидног филма и околине, док ТиО може доминирати на интерфејсу између оксидног филма и метала. Између њих могу постојати прелазни слојеви са различитим валентним стањима, или чак нехемијски еквивалентни оксиди, што значи да оксидни филм титанијума има вишеслојну структуру. Што се тиче процеса стварања овог оксидног филма, он се не може једноставно схватити као резултат директне реакције између титанијума и кисеоника.