Chemické vlastnosti titánových tyčí a titánových elektród

Titán je veľmi odolný voči korózii. Termodynamické údaje pre titán naznačujú, že titán je extrémne termodynamicky nestabilný kov. Ak sa titán dokáže rozpustiť za vzniku Ti2, jeho štandardný elektródový potenciál bude veľmi negatívny (-1,63 V) a jeho povrch bude vždy pokrytý pasivačným oxidovým filmom. To spôsobuje, že stabilný potenciál titánu sa neustále posúva smerom k kladným hodnotám. Napríklad stabilný potenciál titánu v morskej vode pri 25 stupňoch je približne 0,09 V. V chemických príručkách a učebniciach možno získať sériu štandardných elektródových potenciálov zodpovedajúcich reakciám titánovej elektródy. Stojí za zmienku, že v skutočnosti tieto údaje nie sú priamo merané, ale často sa dajú vypočítať iba na základe termodynamických údajov. Okrem toho v dôsledku rôznych zdrojov údajov môže byť súčasne znázornených niekoľko rôznych reakcií elektród, čo vedie k rôznym údajom. Zvláštne.

Údaje o potenciáli elektródy pre reakcie s titánovou elektródou ukazujú, že jej povrch je veľmi aktívny a zvyčajne je vždy pokrytý oxidovým filmom, ktorý sa prirodzene vyskytuje vo vzduchu. Preto vynikajúca odolnosť titánu proti korózii pochádza zo skutočnosti, že na povrchu titánu je vždy stabilný, vysoko priľnavý a ochranný oxidový film. V skutočnosti je to stabilita tohto prírodného oxidového filmu, ktorá určuje stabilitu titánu. Odolnosť proti korózii, vrátane titánových tyčí a titánových zliatin, titánových drôtov, titánových platní atď., Všetky majú silnú odolnosť proti korózii. Odolnosť proti korózii je samozrejme u každej značky iná. Spomenuli sme to v predchádzajúcom obsahu webovej stránky. Dobre, dnes toho veľa nepoviem. Teoreticky musí byť pomer P/B ochranného oxidového filmu väčší ako 1. Ak je menší ako 1, oxidový film nemôže úplne pokryť kovový povrch a nemôže ho chrániť. Ak je tento pomer príliš veľký, tlakové napätie v oxidovom filme sa zodpovedajúcim spôsobom zvýši, čo môže ľahko spôsobiť prasknutie oxidového filmu a stratu ochranného účinku. Pomer P/B titánu sa mení so zložením a štruktúrou oxidového filmu v rozmedzí od 1 do 2,5. Z tohto základného bodu analýzy môže mať film oxidu titánu relatívne dobrý ochranný výkon.
Keď je titánový povrch vystavený atmosfére alebo vodnému roztoku, okamžite sa automaticky vytvorí nový oxidový film. Napríklad hrúbka filmu atmosférického oxidu pri izbovej teplote je 1,2 až 1,6 nm a časom zhustne a po 70 dňoch prirodzene zhustne na 5 nm. Po 545 dňoch sa postupne zvýšila na 8 ~ 9 nm. Umelé spevnenie oxidačných podmienok (ako je zahrievanie, použitie oxidantov alebo eloxovanie atď.) môže urýchliť rast povrchového oxidového filmu a získať hrubší oxidový film, čím sa zlepší odolnosť titánu proti korózii. Preto oxidový film vyrobený anodizáciou a tepelnou oxidáciou výrazne zlepší odolnosť titánu proti korózii. Teraz naši zákazníci použili naše titánové tyče a drôty na výrobu mnohých podobných produktov, čo ukazuje, že je to uskutočniteľná metóda.

Oxidový film titánu (vrátane filmu tepelnej oxidácie alebo filmu anodického oxidu) zvyčajne nie je jedinou štruktúrou a zloženie a štruktúra jeho oxidu sa mení s podmienkami tvorby. Vo všeobecnosti môže byť rozhraním medzi oxidovým filmom a prostredím Ti02, ale na rozhraní medzi oxidovým filmom a kovom môže dominovať TiO. To znamená, že za normálnych okolností je povrch titánových tyčí, ktoré vyrábame, TiO2 a rozhranie medzi kovom a oxidovým filmom je TiO. Samozrejme sem patria titánové platne a výkovky z titánovej zliatiny a povrch tyčí z titánovej zliatiny je zložitejší. Ale či už ide o tyče z čistého titánu, tyče z titánovej zliatiny alebo drôty z titánovej zliatiny, v strede existujú prechodové vrstvy s rôznym stavom valencie a dokonca aj nestechiometrické oxidy. To znamená, že oxidový film titánového materiálu má viacvrstvovú štruktúru. Čo sa týka procesu tvorby tohto oxidového filmu, nemožno ho jednoducho chápať ako priamu reakciu medzi titánom a kyslíkom (alebo kyslíkom vo vzduchu). Mnohí výskumníci navrhli rôzne mechanizmy. Pracovníci v bývalom Sovietskom zväze verili, že najskôr vznikol hydrid a potom sa na hydride vytvoril pasivačný oxidový film.