Proprietățile chimice ale tijelor de titan și ale electrozilor de titan
Titanul este un metal foarte rezistent la coroziune. Datele termodinamice pentru titan indică faptul că titanul este un metal extrem de instabil termodinamic. Dacă titanul se poate dizolva pentru a forma Ti2, potențialul său standard de electrod va fi foarte negativ (-1.63V), iar suprafața sa va fi întotdeauna acoperită cu o peliculă de oxid de pasivare. Acest lucru face ca potențialul stabil al titanului să fie în mod constant orientat către valori pozitive. De exemplu, potențialul stabil al titanului în apa de mare la 25 de grade este de aproximativ 0.09V. În manualele și manualele de chimie, pot fi obținute o serie de potențiale standard de electrozi corespunzătoare reacțiilor electrozilor de titan. Este de remarcat faptul că, de fapt, aceste date nu sunt măsurate direct, ci de multe ori pot fi calculate doar pe baza datelor termodinamice. Mai mult, datorită diferitelor surse de date, mai multe reacții diferite ale electrozilor pot fi reprezentate simultan, rezultând date diferite. Ciudat.
Datele privind potențialul electrodului pentru reacțiile electrozilor din titan arată că suprafața sa este foarte activă și este de obicei acoperită cu o peliculă de oxid care apare în mod natural în aer. Prin urmare, rezistența excelentă la coroziune a titanului provine din faptul că pe suprafața titanului există întotdeauna un film de oxid stabil, foarte adeziv și protector. De fapt, stabilitatea acestui film de oxid natural este cea care determină stabilitatea titanului. Rezistența la coroziune, inclusiv titanul și titanul din aliaje de titan, firele de titan, plăcile de titan etc., toate au o rezistență puternică la coroziune. Desigur, rezistența la coroziune a fiecărei mărci este diferită. Am menționat-o în conținutul anterior de pe site. Bine, nu voi spune mare lucru azi. Teoretic, raportul P/B al filmului de oxid de protecție trebuie să fie mai mare de 1. Dacă este mai mic de 1, filmul de oxid nu poate acoperi complet suprafața metalică și nu o poate proteja. Dacă acest raport este prea mare, efortul de compresiune din filmul de oxid va crește în consecință, ceea ce poate provoca cu ușurință ruperea filmului de oxid și pierderea efectului său protector. Raportul P/B al titanului se modifică odată cu compoziția și structura filmului de oxid, variind de la 1 la 2,5. Din acest punct de bază de analiză, pelicula de oxid de titan poate avea performanțe de protecție relativ bune.
Când suprafața de titan este expusă atmosferei sau soluției apoase, se va forma automat imediat o nouă peliculă de oxid. De exemplu, grosimea filmului de oxid atmosferic la temperatura camerei este de 1,2 ~ 1,6 nm și se îngroașă în timp și se îngroașă în mod natural la 5 nm după 70 de zile. După 545 de zile, a crescut treptat la 8 ~ 9 nm. Întărirea artificială a condițiilor de oxidare (cum ar fi încălzirea, utilizarea oxidanților sau anodizarea etc.) poate accelera creșterea filmului de oxid de suprafață și poate obține o peliculă de oxid mai groasă, îmbunătățind astfel rezistența la coroziune a titanului. Prin urmare, filmul de oxid produs prin anodizare și oxidare termică va îmbunătăți semnificativ rezistența la coroziune a titanului. Acum clienții noștri au folosit tijele și firele noastre de titan pentru a face multe produse similare, ceea ce arată că aceasta este o metodă fezabilă.
Filmul de oxid de titan (inclusiv filmul de oxidare termică sau filmul de oxid anodic) nu este de obicei o singură structură, iar compoziția și structura oxidului său se modifică odată cu condițiile de formare. În general, interfața dintre filmul de oxid și mediu poate fi TiO2, dar interfața dintre filmul de oxid și metal poate fi dominată de TiO. Adică, în condiții normale, suprafața tijelor de titan pe care le producem este TiO2, iar interfața dintre metal și filmul de oxid este TiO. Desigur, acestea includ plăci de titan și elemente forjate din aliaj de titan, iar suprafața tijelor din aliaj de titan este mai complexă. Dar fie că este vorba de tije de titan pur, tije din aliaj de titan sau fire de aliaj de titan, există straturi de tranziție cu diferite stări de valență în mijloc și chiar oxizi nestoichiometrici. Aceasta înseamnă că filmul de oxid din material de titan are o structură cu mai multe straturi. În ceea ce privește procesul de formare a acestui film de oxid, acesta nu poate fi înțeles pur și simplu ca o reacție directă între titan și oxigen (sau oxigenul din aer). Diverse mecanisme au fost propuse de mulți cercetători. Muncitorii din fosta Uniune Sovietică credeau că mai întâi a fost generată hidrură, iar apoi s-a format un film de oxid pasiv pe hidrură.
