Titano atsparumo korozijai analizė skirtingoje terpėje

Dec 27, 2024

Palik žinutę

Paprastai tariant, titano atsparumas korozijai yra gana geras oksiduojančioje terpėje, tokioje kaip azoto rūgštis, chromo rūgštis, hipochloro rūgštis ir perchloro rūgštis. Šioje terpėje titanas gali sudaryti kompaktiškos oksidacinės plėvelės sluoksnį, kuris gali veiksmingai užkirsti kelią tolesnei korozijai. Tačiau redukuotoje rūgštyje, pvz., Atskiestoje sieros rūgšties tirpale ir druskos rūgštyje ir kt., Dėl pasyvumo sunaikinant oksidacijos plėvelę, titano korozijos greitis yra greitas ir bus pagreitintas, atsižvelgiant į temperatūros ir koncentracijos padidėjimą.

 

Sumažėjusioje rūgštyje sunkiosios metalo druskos pridėjimas gali atlikti akivaizdų vaidmenį slopinant koroziją. Pavyzdžiui, titano paladžio lydinys ir titano nikelio molibdeno lydinys, pridedant tam tikrų sunkiųjų metalų elementų, žymiai pagerins atsparumą korozijai, palyginti su grynu titanu. Dėl to šie lydiniai gali gerai veikti konkrečioje korozijos aplinkoje.

 

Titanas yra viena iš geriausių metalinių medžiagų azoto rūgšties tirpalo šildymo įrangai. Kai 60% azoto rūgšties veikiama maždaug 193 laipsnių, titano šilumokaičiui po naudojimo daug metų nebuvo rasta akivaizdžios korozijos. Net ir verdant 40% ir 68% azoto rūgštyje titano korozijos greitis gali būti greitas, tačiau po trumpo laiko titano pasyvumas gali būti greitai atkurtas ir korozijos greitis akivaizdžiai sumažės. Tai gali būti susiję su korozijos slopinimu, kurį korozijos procese sukelia titano jonai.

Azoto rūgštyje esant aukštai temperatūrai titano atsparumas korozijai priklauso nuo azoto rūgšties grynumo. Kai azoto rūgšties koncentracija yra nuo 20% iki 60%, korozijos reiškiniai tikriausiai yra akivaizdūs. Nepaisant to, net ir esant azoto koncentracijai su pėdsakų metalų jonais, tokiais kaip Si, Cr, Fe ir Ti, šie jonai gali atlikti svarbų vaidmenį mažinant titano koroziją. Palyginti su nerūdijančiu plienu, titanas pasižymi didesniu atsparumu korozijai azoto rūgšties tirpaluose esant aukštai temperatūrai. Be to, pats titano korozijos produktas (Ti4+) yra puikus azoto rūgšties korozijos inhibitorius.

 

Kambario temperatūroje oru vėdinamoje sieros rūgštyje grynas titanas gali atlaikyti mažiau nei 5% sieros rūgšties tirpalo. Temperatūrai mažėjant, pagerės sieros rūgšties tirpalo koncentracija, kurią gali atlaikyti titanas. Tačiau, kai temperatūra pakyla iki tirpalo virimo, titanas vis tiek gali būti korozinis, net jei sieros rūgšties tirpalo koncentracija nukrenta iki 0,5%. Esant tokiai pat temperatūrai, jei vėdinama azotu, titano korozijos greitis yra didesnis nei oro. Ši korozijos taisyklė iš esmės yra tokia pati ir kitose redukuotose neorganinėse rūgštyse.

 

Kambario temperatūroje grynas titanas gali atlaikyti mažiau nei 7% druskos rūgšties. Tačiau jo atsparumas korozijai akivaizdžiai sumažės kylant temperatūrai. Priešingai, titano nikelio molibdeno lydinys gali atlaikyti 9% druskos rūgšties tirpalą, o titano paladžio lydinys gali atlaikyti iki 27% druskos rūgšties. Didelio valentingumo sunkiųjų metalų jonų (tokių kaip geležis, nikelis, varis, molibdenas ir kt.) pridėjimas gali žymiai pagerinti titano atsparumą korozijai, o tai yra viena iš priežasčių, kodėl titanas gali būti sėkmingai naudojamas vandenilio chlorido rūgšties sistemoje hidrometalurgijos pramonėje.

 

Be to, kambario temperatūroje grynas titanas gali atlaikyti mažiau nei 30% fosforo rūgšties tirpalo. Tačiau fosforo rūgšties koncentracija, kurią jis gali toleruoti, palaipsniui mažės. Kai temperatūra pasiekia 100 laipsnių, fosforo rūgšties koncentracija gali būti palaikoma tik apie 2%, tačiau kai temperatūra pasiekia virimo būseną, ji negali pagreitinti titano korozijos.

 

Apibendrinant galima pasakyti, kad titano atsparumas korozijai skirtingoje terpėje labai skirsis dėl ypatingų cheminių savybių ir legiravimo metodų. Praktikoje reikia pasirinkti tinkamas titano medžiagas, kad atitiktų naudojimo reikalavimus, atsižvelgiant į konkrečią korozinę aplinką ir reikalavimus.

 

2