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钛抗腐蚀性能的原理及表现形式

来源:钛棒,钛板,钛丝,钛管,钛设备,钛合金 发布时间:2014-7-25 9:47:21
是一种非常活泼的金属,只要新鲜的钛面一暴露在大气中或任何含氧的环境中,它就立刻生成一层坚固氧化薄膜,正是这一氧化膜的存在,才使钛具有良好的抗蚀性。钛在许多腐蚀介质中,都具有良好的抗蚀性,只要有充分的氧,即使薄膜受到机械损伤,膜本身也能立刻自费愈合或重新生成。

(1)钛的抗蚀性受表面氧化膜的影晌,因而这种材料更适合用在氧化性环境中,或者易于得到氧的地方在还原性溶液中,钛会与溶液反应生成氢气。
(2)和所有金属一样,当钛在电解液中与不同金属直接接触时,会形成电偶。在形成电偶以后,其中一种或两种金属的腐蚀速度要比形成电偶前快得多几乎在所有情况下,钛是电偶宁惰性较大的一极,因而引起另一金属腐蚀的增加.其腐k的程度决定于相对面积比及实际使用的电解液,因而在设计设备时应避免形成电偶。
(4)一般钛只用于一些腐蚀速度很慢的场合,因而在设计设备时,没有必要提供腐蚀公差余量。这样就有可能用比较薄的钛板作碳钛容器、热交换器尾箱及管板、泵、阀等的衬套-也有用薄钛管作管式热交换器及薄钛板作板式热交换器,以降低设备成本和改善热交换性能。 

由于钛的钝性依赖于氧化膜的存在,因此在氧化性溶液中的抗腐蚀性要比在非氧化性溶液中显著得多广钛在非氧化性介质中能以较高的速度发生腐蚀。因此钛可以用于在沸点以下的各种浓度的含水硝酸中.同样,它在湿氯气中不发生腐蚀.在氯化物溶液中,如氯化钠及次氯酸盐溶液中,也不发生腐蚀。

钛表面的氧化保护膜通常是在和水接触的情况下形成的,即使只有微量水或水蒸气存在,保护膜也可以产生。因此,如果钛暴露在完全不含水的高强氧化性环境中,就会发生快速氧化并常常引起燃烧在钛与干硝酸及钛与干氯气之间的反应中会出现这类现象。但是,在这种情况下,只要有极少的含水量(甚至只要50ppm),就可以避免这种腐蚀的发生。

没有迹象表明,在无机的金属氯化物水溶液中产生点蚀及应力腐蚀。在海水中,甚至是在海水的高速冲刷下,钛也具有良好的抗蚀性。虽然按理说钛在诸如硫酸和盐酸等介质中要发生明显的腐蚀,并由此反应生成氢气,但只要酸中存在少量的氧化剂即能使钛表面形成钝化膜。因此,在强硫酸和硝酸的混合溶液中,在盐酸和硝酸的混合溶液中,甚至在含有自由氯气的强盐酸中,钛都具有抗腐蚀性。溶液中若有铜离子或铁离子存在,也能降低钛的腐蚀速度,这相当于用贵金属合金化或使用阳极钝化技术。
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