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鈦抗腐蝕性能的原理及表現形式

來源:鈦棒,鈦板,鈦絲,鈦管,鈦設備,鈦合金 發布時間:2014-7-25 9:47:21
是一種非常活潑的金屬,只要新鮮的鈦面一暴露在大氣中或任何含氧的環境中,它就立刻生成一層堅固氧化薄膜,正是這一氧化膜的存在,才使鈦具有良好的抗蝕性。鈦在許多腐蝕介質中,都具有良好的抗蝕性,只要有充分的氧,即使薄膜受到機械損傷,膜本身也能立刻自費愈合或重新生成。

(1)鈦的抗蝕性受表面氧化膜的影晌,因而這種材料更適合用在氧化性環境中,或者易于得到氧的地方在還原性溶液中,鈦會與溶液反應生成氫氣。
(2)和所有金屬一樣,當鈦在電解液中與不同金屬直接接觸時,會形成電偶。在形成電偶以后,其中一種或兩種金屬的腐蝕速度要比形成電偶前快得多幾乎在所有情況下,鈦是電偶寧惰性較大的一極,因而引起另一金屬腐蝕的增加.其腐k的程度決定于相對面積比及實際使用的電解液,因而在設計設備時應避免形成電偶。
(4)一般鈦只用于一些腐蝕速度很慢的場合,因而在設計設備時,沒有必要提供腐蝕公差余量。這樣就有可能用比較薄的鈦板作碳鈦容器、熱交換器尾箱及管板、泵、閥等的襯套-也有用薄鈦管作管式熱交換器及薄鈦板作板式熱交換器,以降低設備成本和改善熱交換性能。 

由于鈦的鈍性依賴于氧化膜的存在,因此在氧化性溶液中的抗腐蝕性要比在非氧化性溶液中顯著得多廣鈦在非氧化性介質中能以較高的速度發生腐蝕。因此鈦可以用于在沸點以下的各種濃度的含水硝酸中.同樣,它在濕氯氣中不發生腐蝕.在氯化物溶液中,如氯化鈉及次氯酸鹽溶液中,也不發生腐蝕。

鈦表面的氧化保護膜通常是在和水接觸的情況下形成的,即使只有微量水或水蒸氣存在,保護膜也可以產生。因此,如果鈦暴露在完全不含水的高強氧化性環境中,就會發生快速氧化并常常引起燃燒在鈦與干硝酸及鈦與干氯氣之間的反應中會出現這類現象。但是,在這種情況下,只要有極少的含水量(甚至只要50ppm),就可以避免這種腐蝕的發生。

沒有跡象表明,在無機的金屬氯化物水溶液中產生點蝕及應力腐蝕。在海水中,甚至是在海水的高速沖刷下,鈦也具有良好的抗蝕性。雖然按理說鈦在諸如硫酸和鹽酸等介質中要發生明顯的腐蝕,并由此反應生成氫氣,但只要酸中存在少量的氧化劑即能使鈦表面形成鈍化膜。因此,在強硫酸和硝酸的混合溶液中,在鹽酸和硝酸的混合溶液中,甚至在含有自由氯氣的強鹽酸中,鈦都具有抗腐蝕性。溶液中若有銅離子或鐵離子存在,也能降低鈦的腐蝕速度,這相當于用貴金屬合金化或使用陽極鈍化技術。
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