Hemijska svojstva titanijumskih šipki i titanijumskih elektroda

Titanijum je metal veoma otporan na koroziju. Termodinamički podaci za titanijum ukazuju da je titan izuzetno termodinamički nestabilan metal. Ako titanijum može da se rastvori da formira Ti2, njegov standardni potencijal elektrode će biti veoma negativan (-1.63V), a njegova površina će uvek biti prekrivena pasivizacionim oksidnim filmom. Ovo uzrokuje da stabilni potencijal titanijuma bude stalno pristrasan prema pozitivnim vrijednostima. Na primjer, stabilni potencijal titanijuma u morskoj vodi na 25 stepeni je oko 0.09V. U priručnicima i udžbenicima iz hemije može se dobiti niz standardnih elektrodnih potencijala koji odgovaraju reakcijama titanijumskih elektroda. Vrijedi istaći da se ovi podaci zapravo ne mjere direktno, već se često mogu izračunati samo na osnovu termodinamičkih podataka. Štaviše, zbog različitih izvora podataka, nekoliko različitih elektrodnih reakcija može biti predstavljeno istovremeno, što rezultira različitim podacima. Čudno.

Podaci o potencijalu elektrode za reakcije titanijumskih elektroda pokazuju da je njena površina vrlo aktivna i obično je uvijek prekrivena oksidnim filmom koji se prirodno pojavljuje u zraku. Stoga, odlična otpornost na koroziju titanijuma proizlazi iz činjenice da na površini titanijuma uvek postoji stabilan, visoko lepljiv i zaštitni oksidni film. U stvari, stabilnost ovog prirodnog oksidnog filma određuje stabilnost titanijuma. Otpornost na koroziju, uključujući titanijumske šipke i titanijumske legure, titanijumske žice, titanijumske ploče, itd., svi imaju jaku otpornost na koroziju. Naravno, otpornost na koroziju svake marke je različita. Spomenuli smo to u prethodnom sadržaju na web stranici. Dobro, danas neću puno govoriti. Teoretski, odnos P/B zaštitnog oksidnog filma mora biti veći od 1. Ako je manji od 1, oksidni film ne može u potpunosti pokriti metalnu površinu i ne može je zaštititi. Ako je ovaj omjer prevelik, tlačno naprezanje u oksidnom filmu će se u skladu s tim povećati, što može lako uzrokovati pucanje oksidnog filma i gubitak njegovog zaštitnog učinka. P/B odnos titanijuma menja se sa sastavom i strukturom oksidnog filma, u rasponu od 1 do 2,5. Sa ove osnovne tačke analize, film od titanijum oksida može imati relativno dobre zaštitne performanse.
Kada je površina titanijuma izložena atmosferi ili vodenom rastvoru, novi oksidni film će se automatski formirati odmah. Na primjer, debljina filma atmosferskog oksida na sobnoj temperaturi je 1,2 ~ 1,6 nm, i on se s vremenom zgusne, a prirodno se zgusne na 5 nm nakon 70 dana. Nakon 545 dana, postepeno se povećavao na 8~9nm. Umjetno jačanje oksidacijskih uvjeta (kao što je zagrijavanje, korištenje oksidansa ili anodizacija, itd.) može ubrzati rast površinskog oksidnog filma i dobiti deblji oksidni film, čime se poboljšava otpornost titanijuma na koroziju. Stoga će oksidni film proizveden anodizacijom i termičkom oksidacijom značajno poboljšati otpornost titana na koroziju. Sada su naši kupci koristili naše titanijumske šipke i žice za izradu mnogih sličnih proizvoda, što pokazuje da je ovo izvodljiva metoda.

Oksidni film titanijuma (uključujući termalni oksidacioni film ili film anodnog oksida) obično nije jedna struktura, a sastav i struktura njegovog oksida se menjaju sa uslovima formiranja. Općenito, interfejs između oksidnog filma i okoline može biti TiO2, ali među međuprostorom između oksidnog filma i metala može dominirati TiO. Odnosno, u normalnim okolnostima, površina titanijumskih šipki koje proizvodimo je TiO2, a granica između metala i oksidnog filma je TiO. Naravno, ovo uključuje titanijumske ploče i otkovke od legure titana, a površina šipki od legure titana je složenija. Ali bilo da se radi o štapovima od čistog titanijuma, štapovima od legure titanijuma ili žicama od legure titanijuma, postoje prelazni slojevi sa različitim valentnim stanjima u sredini, pa čak i nestehiometrijski oksidi. To znači da oksidni film titanovog materijala ima višeslojnu strukturu. Što se tiče procesa formiranja ovog oksidnog filma, on se ne može jednostavno shvatiti kao direktna reakcija između titana i kisika (ili kisika u zraku). Mnogi istraživači su predložili različite mehanizme. Radnici u bivšem Sovjetskom Savezu vjerovali su da je prvo nastao hidrid, a zatim se na hidridu formirao pasivizirajući oksidni film.