Sifat kimia rod titanium dan elektrod titanium

Titanium adalah logam yang sangat tahan kakisan. Data termodinamik untuk titanium menunjukkan bahawa titanium adalah logam yang sangat termodinamik yang tidak stabil. Jika titanium boleh larut untuk membentuk Ti2, potensi elektrod piawainya akan menjadi sangat negatif (-1.63V), dan permukaannya akan sentiasa ditutup dengan filem oksida pempasifan. Ini menyebabkan potensi stabil titanium sentiasa berat sebelah ke arah nilai positif. Sebagai contoh, potensi stabil titanium dalam air laut pada 25 darjah ialah kira-kira 0.09V. Dalam buku panduan dan buku teks kimia, satu siri potensi elektrod piawai yang sepadan dengan tindak balas elektrod titanium boleh diperolehi. Perlu diingatkan bahawa sebenarnya data ini tidak diukur secara langsung, tetapi selalunya hanya boleh dikira berdasarkan data termodinamik. Selain itu, disebabkan sumber data yang berbeza, beberapa tindak balas elektrod yang berbeza mungkin diwakili secara serentak, menghasilkan data yang berbeza. pelik.

Data potensi elektrod untuk tindak balas elektrod titanium menunjukkan bahawa permukaannya sangat aktif dan biasanya sentiasa ditutup dengan filem oksida yang secara semula jadi berlaku di udara. Oleh itu, rintangan kakisan yang sangat baik dari titanium berasal dari fakta bahawa sentiasa terdapat filem oksida yang stabil, sangat pelekat dan pelindung pada permukaan titanium. Malah, kestabilan filem oksida semulajadi inilah yang menentukan kestabilan titanium. Rintangan kakisan, termasuk rod titanium aloi titanium dan titanium, wayar titanium, plat titanium, dll., semuanya mempunyai rintangan kakisan yang kuat. Sudah tentu, rintangan kakisan setiap jenama adalah berbeza. Kami telah menyebutnya dalam kandungan sebelumnya di laman web. Baiklah, saya tidak akan bercakap banyak hari ini. Secara teorinya, nisbah P/B bagi filem oksida pelindung mestilah lebih besar daripada 1. Jika kurang daripada 1, filem oksida tidak dapat menutup permukaan logam sepenuhnya dan tidak dapat melindunginya. Jika nisbah ini terlalu besar, tegasan mampatan dalam filem oksida akan meningkat dengan sewajarnya, yang boleh menyebabkan filem oksida pecah dan kehilangan kesan perlindungannya dengan mudah. Nisbah P/B titanium berubah dengan komposisi dan struktur filem oksida, antara 1 hingga 2.5. Dari sudut analisis asas ini, filem titanium oksida boleh mempunyai prestasi perlindungan yang agak baik.
Apabila permukaan titanium terdedah kepada atmosfera atau larutan akueus, filem oksida baharu secara automatik akan terbentuk serta-merta. Sebagai contoh, ketebalan filem oksida atmosfera pada suhu bilik ialah 1.2~1.6nm, dan ia menebal dengan masa, dan secara semula jadi menebal kepada 5nm selepas 70 hari. Selepas 545 hari, ia meningkat secara beransur-ansur kepada 8~9nm. Keadaan pengoksidaan yang menguatkan secara buatan (seperti pemanasan, menggunakan oksidan atau anodisasi, dsb.) boleh mempercepatkan pertumbuhan filem oksida permukaan dan memperoleh filem oksida yang lebih tebal, sekali gus meningkatkan rintangan kakisan titanium. Oleh itu, filem oksida yang dihasilkan oleh anodizing dan pengoksidaan haba akan meningkatkan dengan ketara rintangan kakisan titanium. Kini pelanggan kami telah menggunakan rod dan wayar titanium kami untuk membuat banyak produk serupa, yang menunjukkan bahawa ini adalah kaedah yang boleh dilaksanakan.

Filem oksida titanium (termasuk filem pengoksidaan terma atau filem oksida anodik) biasanya bukan satu struktur, dan komposisi dan struktur oksidanya berubah dengan keadaan pembentukan. Secara amnya, antara muka antara filem oksida dan persekitaran mungkin TiO2, tetapi antara muka antara filem oksida dan logam mungkin dikuasai oleh TiO. Maksudnya, dalam keadaan biasa, permukaan rod titanium yang kami hasilkan ialah TiO2, dan antara muka antara logam dan filem oksida ialah TiO. Sudah tentu, ini termasuk plat titanium dan penempaan aloi titanium, dan permukaan rod aloi titanium lebih kompleks. Tetapi sama ada rod titanium tulen, rod aloi titanium, atau wayar aloi titanium, terdapat lapisan peralihan dengan keadaan valens yang berbeza di tengah, dan juga oksida bukan stoikiometrik. Ini bermakna filem oksida bahan titanium mempunyai struktur berbilang lapisan. Bagi proses pembentukan filem oksida ini, ia tidak boleh difahami dengan mudah sebagai tindak balas langsung antara titanium dan oksigen (atau oksigen di udara). Pelbagai mekanisme telah dicadangkan oleh ramai penyelidik. Pekerja di bekas Kesatuan Soviet percaya bahawa hidrida dijana terlebih dahulu, dan kemudian filem oksida pasif terbentuk pada hidrida.