Titanyum çubukların ve titanyum elektrotların kimyasal özellikleri
Titanyum korozyona çok dayanıklı bir metaldir. Titanyuma ilişkin termodinamik veriler, titanyumun termodinamik açıdan son derece kararsız bir metal olduğunu göstermektedir. Titanyum Ti2 oluşturacak şekilde çözünebilirse, standart elektrot potansiyeli çok negatif (-1.63V) olacak ve yüzeyi her zaman bir pasifleştirme oksit filmi ile kaplanacaktır. Bu, titanyumun kararlı potansiyelinin sürekli olarak pozitif değerlere doğru yönelmesine neden olur. Örneğin titanyumun deniz suyunda 25 derecede kararlı potansiyeli yaklaşık 0,09V'dir. Kimya el kitapları ve ders kitaplarında titanyum elektrot reaksiyonlarına karşılık gelen bir dizi standart elektrot potansiyeli elde edilebilir. Aslında bu verilerin doğrudan ölçülmediğini, çoğunlukla yalnızca termodinamik verilere dayanarak hesaplanabildiğini belirtmekte fayda var. Ayrıca, farklı veri kaynakları nedeniyle, birkaç farklı elektrot reaksiyonu aynı anda temsil edilebilir ve bu da farklı verilerle sonuçlanır. Garip.
Titanyum elektrot reaksiyonları için elektrot potansiyeli verileri, yüzeyinin çok aktif olduğunu ve genellikle her zaman havada doğal olarak oluşan bir oksit film ile kaplandığını göstermektedir. Bu nedenle titanyumun mükemmel korozyon direnci, titanyumun yüzeyinde her zaman stabil, oldukça yapışkan ve koruyucu bir oksit filminin bulunmasından kaynaklanmaktadır. Aslında titanyumun stabilitesini belirleyen bu doğal oksit filmin stabilitesidir. Titanyum ve titanyum alaşımlı titanyum çubuklar, titanyum teller, titanyum plakalar vb. dahil olmak üzere korozyon direncinin tümü güçlü korozyon direncine sahiptir. Elbette her markanın korozyon direnci farklıdır. Daha önce sitenin içeriğinde bahsetmiştik. Tamam, bugün pek bir şey söylemeyeceğim. Teorik olarak koruyucu oksit filmin P/B oranının 1'den büyük olması gerekir. 1'den küçük olması durumunda oksit film metal yüzeyi tamamen kaplayamaz ve koruyamaz. Bu oranın çok büyük olması durumunda oksit filmdeki basınç gerilimi de buna bağlı olarak artacak ve bu da oksit filmin kolayca yırtılmasına ve koruyucu etkisini kaybetmesine neden olabilecektir. Titanyumun P/B oranı, oksit filmin bileşimi ve yapısına göre 1 ile 2,5 arasında değişir. Bu temel analiz noktasından titanyum oksit filmi nispeten iyi bir koruyucu performansa sahip olabilir.
Titanyum yüzeyi atmosfere veya sulu çözeltiye maruz kaldığında otomatik olarak hemen yeni bir oksit filmi oluşacaktır. Örneğin, atmosferik oksit filmin oda sıcaklığındaki kalınlığı 1.2~1.6 nm'dir ve zamanla kalınlaşır ve 70 gün sonra doğal olarak 5 nm'ye kadar kalınlaşır. 545 gün sonra yavaş yavaş 8~9 nm'ye yükseldi. Oksidasyon koşullarının yapay olarak güçlendirilmesi (ısıtma, oksidanların kullanılması veya anotlama vb. gibi), yüzey oksit filminin büyümesini hızlandırabilir ve daha kalın bir oksit filmi elde edebilir, böylece titanyumun korozyon direncini artırabilir. Bu nedenle anotlama ve termal oksidasyonla üretilen oksit filmi, titanyumun korozyon direncini önemli ölçüde artıracaktır. Artık müşterilerimiz birçok benzer ürün yapmak için titanyum çubuklarımızı ve tellerimizi kullanıyor, bu da bunun uygulanabilir bir yöntem olduğunu gösteriyor.
Titanyumun oksit filmi (termal oksidasyon filmi veya anodik oksit filmi dahil) genellikle tek bir yapı değildir ve oksidin bileşimi ve yapısı, oluşum koşullarına göre değişir. Genellikle oksit film ile çevre arasındaki arayüz TiO2 olabilir, ancak oksit film ile metal arasındaki arayüzde TiO hakim olabilir. Yani normal şartlarda ürettiğimiz titanyum çubukların yüzeyi TiO2, metal ile oksit film arasındaki arayüz ise TiO'dur. Elbette buna titanyum plakalar ve titanyum alaşımlı dövme parçalar da dahildir ve titanyum alaşımlı çubukların yüzeyi daha karmaşıktır. Ancak saf titanyum çubuklar, titanyum alaşımlı çubuklar veya titanyum alaşımlı teller olsun, ortada farklı değerlik durumlarına sahip geçiş katmanları ve hatta stokiyometrik olmayan oksitler vardır. Bu, titanyum malzemenin oksit filminin çok katmanlı bir yapıya sahip olduğu anlamına gelir. Bu oksit filmi oluşturma sürecine gelince, bu işlem basitçe titanyum ile oksijen (veya havadaki oksijen) arasındaki doğrudan bir reaksiyon olarak anlaşılamaz. Birçok araştırmacı tarafından çeşitli mekanizmalar önerilmiştir. Eski Sovyetler Birliği'ndeki işçiler, önce hidrürün üretildiğine ve ardından hidrit üzerinde pasifleştirici bir oksit filminin oluştuğuna inanıyorlardı.
