Kemiska egenskaper hos titanstavar och titanelektroder
Titan är en mycket korrosionsbeständig metall. Termodynamiska data för titan indikerar att titan är en extremt termodynamiskt instabil metall. Om titan kan lösas upp för att bilda Ti2, kommer dess standardelektrodpotential att vara mycket negativ (-1.63V), och dess yta kommer alltid att vara täckt med en passiveringsoxidfilm. Detta gör att den stabila potentialen hos titan stadigt förskjuts mot positiva värden. Till exempel är den stabila potentialen för titan i havsvatten vid 25 grader cirka 0.09V. I kemihandböcker och läroböcker kan en serie standardelektrodpotentialer som motsvarar titanelektrodreaktioner erhållas. Det är värt att påpeka att dessa data faktiskt inte mäts direkt, utan kan ofta bara beräknas utifrån termodynamiska data. På grund av olika datakällor kan dessutom flera olika elektrodreaktioner representeras samtidigt, vilket resulterar i olika data. Konstig.
Elektrodpotentialdata för titanelektrodreaktioner visar att dess yta är mycket aktiv och vanligtvis alltid täckt med en oxidfilm som förekommer naturligt i luften. Därför kommer den utmärkta korrosionsbeständigheten hos titan från det faktum att det alltid finns en stabil, mycket vidhäftande och skyddande oxidfilm på ytan av titan. Faktum är att det är stabiliteten hos denna naturliga oxidfilm som avgör titanets stabilitet. Korrosionsbeständighet, inklusive titan och titanlegering av titan stavar, titantrådar, titanplattor, etc., alla har stark korrosionsbeständighet. Naturligtvis är korrosionsbeständigheten för varje märke olika. Vi har nämnt det i tidigare innehåll på webbplatsen. Okej, jag ska inte säga så mycket idag. Teoretiskt sett måste P/B-förhållandet för den skyddande oxidfilmen vara större än 1. Om det är mindre än 1 kan oxidfilmen inte helt täcka metallytan och kan inte skydda den. Om detta förhållande är för stort kommer tryckspänningen i oxidfilmen att öka i enlighet därmed, vilket lätt kan få oxidfilmen att brista och förlora sin skyddande effekt. P/B-förhållandet för titan ändras med oxidfilmens sammansättning och struktur, från 1 till 2,5. Från denna grundläggande analyspunkt kan titanoxidfilmen ha relativt goda skyddsegenskaper.
När titanytan exponeras för atmosfären eller vattenlösningen bildas en ny oxidfilm automatiskt omedelbart. Till exempel är tjockleken på den atmosfäriska oxidfilmen vid rumstemperatur 1,2 ~ 1,6 nm, och den tjocknar med tiden och tjocknar naturligt till 5 nm efter 70 dagar. Efter 545 dagar ökade den gradvis till 8~9nm. Artificiellt förstärkande oxidationsförhållanden (såsom uppvärmning, användning av oxidationsmedel eller anodisering, etc.) kan påskynda tillväxten av ytoxidfilmen och erhålla en tjockare oxidfilm, vilket förbättrar korrosionsbeständigheten hos titan. Därför kommer den oxidfilm som produceras genom anodisering och termisk oxidation avsevärt att förbättra korrosionsbeständigheten hos titan. Nu har våra kunder använt våra titanstavar och trådar för att tillverka många liknande produkter, vilket visar att detta är en genomförbar metod.
Oxidfilmen av titan (inklusive termisk oxidationsfilm eller anodoxidfilm) är vanligtvis inte en enda struktur, och sammansättningen och strukturen av dess oxid förändras med bildningsförhållandena. I allmänhet kan gränsytan mellan oxidfilmen och miljön vara TiO2, men gränsytan mellan oxidfilmen och metallen kan domineras av TiO. Det vill säga, under normala omständigheter är ytan på titanstavarna vi producerar TiO2, och gränsytan mellan metallen och oxidfilmen är TiO. Naturligtvis inkluderar detta titanplattor och titanlegeringssmide, och ytan på titanlegeringsstavar är mer komplex. Men oavsett om det är rena titanlegeringsstavar, titanlegeringsstavar eller titanlegeringstrådar, finns det övergångsskikt med olika valenstillstånd i mitten, och även icke-stökiometriska oxider. Detta innebär att oxidfilmen av titanmaterial har en flerskiktsstruktur. När det gäller processen att bilda denna oxidfilm kan den inte helt enkelt förstås som en direkt reaktion mellan titan och syre (eller syre i luften). Olika mekanismer har föreslagits av många forskare. Arbetare i fd Sovjetunionen trodde att hydrid genererades först, och sedan bildades en passiverande oxidfilm på hydriden.
