钛和钛合金。氧化钛膜的形成和修复及影响耐腐蚀性的条件

背景

钛是一种活性很强的金属。幸运的是，氧化膜是自发形成的，并总是存在于氧化环境中，是稳定的，如果损坏，可以自我修复。正是这种薄膜使钛在广泛的腐蚀介质中具有优异的耐腐蚀性能。

T的形成和修复条件安腾氧化膜

人们常问:“什么是‘氧化环境’?”事实上，氧化钛膜不仅在氧化环境中，而且在中性和轻度还原性条件下都是自支撑和自愈合的。对于钛来说，“氧化”意味着介质中存在临界最低水平的氧化剂，在这种条件下，它可以优先与钛反应，以修复或抑制氧化膜的进一步破坏。这涵盖了广泛的化学品，混合物，工艺条件和产品。

钛氧化膜的形成和修复条件的例子

在实践中，空气、湿气、潮湿气体、水，甚至严重污染的咸水和海水都会支持氧化膜。脱氧水介质并不影响钛的耐腐蚀性，因为只有水支持氧化膜。在大多数环境中，只需要微量(如ppm)的水分或氧气就可以保持被动行为。值得注意的例外是氯气、红色发烟硝酸和甲醇，在环境和温度最恶劣的条件下，特定浓度的水分需要在1.5%至10%之间支持钛合金上的氧化膜。

环境这将攻击钛

纯还原酸、盐酸、硫酸、磷等，会根据浓度和温度的不同对钛产生一定的腐蚀作用。钛被抑制免受侵蚀，它的氧化膜由有限浓度的氧化离子(如铁)支持^{3 +}、铜^２＋其他的如下所示。抑制作用随着酸浓度和温度的增加而减弱。没有抑制作用可以防止氧化钛薄膜被氢氟酸和酸性氟化物破坏。

增强钛在强还原条件下的耐蚀性

钛及其合金在缝隙或沉淀物下的耐腐蚀性(强还原条件下和在没有氧气或氧化剂的情况下)可以用钯(ASTM等级7,11,16,17,18,20,24)或钌(ASTM等级26,27,28和29)来增强。

资料来源:钛信息集团。

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