קורוזיה של טיטניום וסגסוגות טיטניום

קורוזיה כללית

קורוזיה אחידה מתרחשת על פני השטח של דגימות טיטניום או חלקי עבודה, ויוצרת שכבה של מוצרי קורוזיה עם עובי אחיד, מחוברת בחוזקה למשטח הטיטניום, ובדרך כלל אינה מתרחבת פנימה עם הזמן, אך ישנם יוצאים מן הכלל. במדיות קורוזיביות רבות, ביצועי הקורוזיה של טיטניום טובים או טובים יותר מאלו של מתכות אחרות (כגון אלומיניום) עם שכבת הגנה. הקורוזיה של טיטניום היא בדרך כלל אלקטרוליטית, ולכן יש קשר מסוים בין קורוזיה ופוטנציאל אלקטרודה לזרם אלקטרו-מוטיבי. לקיטוב האנודי והקתודי יש גם השפעה חזקה על מנגנון וקצב הקורוזיה. הפוטנציאל של טיטניום תלוי במידה רבה בתכונות הבידוד של סרט התחמוצת. לכן, המאפיינים של סרט התחמוצת על פני הטיטניום ממלאים תפקיד מכריע בעמידותו בפני קורוזיה. כל הגורמים שיכולים לשפר את הקומפקטיות של סרט התחמוצת, להגדיל את עובי סרט התחמוצת ולשפר את תכונות הבידוד של סרט התחמוצת, כולם תורמים לשיפור עמידות בפני קורוזיה. להיפך, כל גורם שמפחית את יכולת ההגנה האפקטיבית של סרט התחמוצת, בין אם הוא מכני או כימי, יגרום לעמידות הקורוזיה של טיטניום לרדת בחדות.

קורוזיה מקומית

קורוזיה של טיטניום ברוב התנאים היא מקומית במהותה, ומידת הקורוזיה בנקודה אחת שונה בתכלית מזו שבנקודה אחרת. קורוזיה של חריצים, קורוזיה של קוויטציה, פיצוח קורוזיה במתח וכו' הם קורוזיה מקומית. קורוזיה של חרקים מתרחשת בעיקר באוגנים או בקפלים ובנקיקים ליד משקעים, והיא לא תתרחש אם הנקיק קטן מדי או גדול מדי. קורוזיה של קוויטציה היא מעין קורוזיה המתרחשת בפתח, והיא קלה להתרחש בנוכחות פלזמה CI-, Br- ו-I. פיצוח קורוזיה במתח הוא סוג של קורוזיה המתרחשת כאשר חומר העבודה או המדגם נמצאים בפעולה משולבת של מתח מתיחה וסביבה קורוזיבית.

שְׁחִיקָה

צורת הקורוזיה של המדגם או חומר העבודה בתווך הזורם המאכל, עקב הפעולה המכנית של הנוזל, הקורוזיה מואצת, מכיוון שהנוזל יכול לקחת חלק או את כל מוצרי הקורוזיה, לחשוף משטחים חדשים ולהאיץ קורוזיה.

קורוזיה במגע של מתכות שונות נקראת גם קורוזיה גלוונית. בסביבה קורוזיבית ממוקמים שתי מתכות או חלקי מבנה בעלי פוטנציאל שונה. במקרה של קצר חשמלי, המתכת בעלת הפוטנציאל הנמוך תתכלה.

יניקה H2 או H2 פריך

בתנאים רגילים, טיטניום וסגסוגות טיטניום מכילות תמיד H2. אם H2 מופק מהחומר, כאשר כמות המיצוי עולה על גבול התמיסה המוצקה, יווצרו הידרידים שבירים, וכתוצאה מכך התפרקות מימן.

ברוב התנאים, הקורוזיה של טיטניום וסגסוגות טיטניום היא מקומית במהותה, ויחד עם זאת, מידת הקורוזיה בנקודה אחת שונה מאוד מזו שבנקודה אחרת. לכן, ההערכה הכמותית של קורוזיה יכולה להתבסס רק על מספר רב של חומרים סטטיסטיים, ולא על תוצאות של כמה דגימות. בעיה רצינית נוספת בהערכת קורוזיה היא מהו התקן. אובדן מסה משמש לעתים רחוקות, ומידת הקורוזיה נשפטת בעיקר על סמך אובדן חוזק, שינויים במראה פני השטח או ניקוב. באופן כללי, תהליך הקורוזיה של טיטניום וסגסוגות טיטניום איטי. אלא אם אתה לגמרי לא מתאים לתנאים שבהם אתה נמצא. על מנת להעריך נכון את הביצועים של טיטניום, זה בדרך כלל לוקח עשרות ימים או אפילו כמה שנים של בדיקות. בהזדמנויות רבות, טיטניום וסגסוגות טיטניום מתכלות במהירות בהתחלה, ואז מאטים, ורק קורוזיה חלשה מתרחשת לעתים קרובות בסוף. עם זאת, במקרים מסוימים, סגסוגת הטיטניום תשתנה לאחר פרק זמן, והמבנה והביצועים ישתנו באופן דרסטי. לכן, בדיקות שימוש לטווח קצר אינן אמינות לחלוטין. ישנן הרבה שיטות בדיקה לשימוש מהיר, אך באופן כללי, ככל שהבדיקה מהירה יותר, מהימנות התוצאות נמוכה יותר.

טיטניום היא אחת המתכות הכי לא יציבות מבחינה תרמודינמית. פוטנציאל האלקטרודה הסטנדרטי שלו הוא {{0}}.63V, והמשטח מכוסה תמיד בסרט TiO2 דק וצפוף. לכן, הפוטנציאל היציב של טיטניום וסגסוגות טיטניום נוטה להיות חיובי. לדוגמה, טיטניום נמצא בפוטנציאל יציב במי ים ב-25 מעלות הוא בערך 0.09V. פוטנציאל האלקטרודה מחושב בעיקר מנתונים תרמודינמיים, ונתונים שונים עשויים להופיע עקב מקורות נתונים שונים, וזה נורמלי.

לפני השטח של טיטניום וסגסוגות טיטניום יש תמיד שכבה דקה של סרט תחמוצת שנוצר באופן טבעי באוויר. עמידותו המצוינת בפני קורוזיה נובעת מקיומה של הדבקה יציבה, חזקה וסרט תחמוצת הגנה טוב על פני השטח. . עמידות בפני קורוזיה של סרט מגן זה יכולה להתבטא על ידי יחס P/B. רק כאשר ערך P/B גדול מ-1 הוא יכול להגן. אחרת, עמידות בפני קורוזיה תהיה נמוכה, אך היא לא צריכה להיות גדולה מ-2.5. אם הוא גדול מערך זה, עומס הלחיצה בסרט התחמוצת יגדל, מה שיגרום בקלות לקריעת סרט התחמוצת ועמידות בפני הקורוזיה תפחת. , הערך הטוב ביותר הוא 1~2.5.

טיטניום יוצר מייד סרט תחמוצת באטמוספרה או בתמיסה מימית. עובי הסרט הנוצר באטמוספירה בטמפרטורת החדר הוא 1.2 ננומטר ~ 1.6 ננומטר, והוא יגדל עם הזמן. זה יגדל ל-5nm לאחר 70 ימים ו-8nm ~ 9nm לאחר 545 ימים. . תנאי חמצון מחוזקים באופן מלאכותי, כגון חימום, הוספת חומרים חמצונים או חמצון אנודי וכו', יכולים להאיץ את החמצון, להגדיל את עובי הסרט ולשפר את העמידות בפני קורוזיה.

סרט התחמוצת על פני השטח של סגסוגות טיטניום וטיטניום אינו בדרך כלל מבנה אחד, והרכבו ומבנהו קשורים לתנאי ההיווצרות. בדרך כלל, הממשק בין סרט התחמוצת לסביבה הוא בעיקר TiO2, והממשק בין סרט התחמוצת למתכת עשוי להיות נשלט על ידי TiO2, והאמצע הוא שכבת מעבר של מצבי ערכיות שונים, או אפילו תחמוצת לא סטוכיומטרית , כלומר טיטניום וסרט תחמוצת פני השטח של סגסוגת טיטניום הוא מבנה רב שכבתי מורכב. באשר לתהליך היווצרותם, לא ניתן פשוט להבין זאת כתגובה ישירה של Ti ו-O2. כמה חוקרים הציעו מנגנוני היווצרות שונים. חוקרים רוסים מאמינים שהידרידים נוצרים תחילה, ולאחר מכן נוצר סרט תחמוצת טהור על ההידרידים.

טל: פלוס 8618992731201

פקס: 0917-3873009

אימייל:zhangjixia@bjygti.com

ADD: 1502, בלוק A, בניין צ'ואנג יי

מס' 195, Gaoxin Avenue, אזור פיתוח היי-טק, Baoji City, Shaanxi, סין