टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध के सिद्धांत

टाइटेनियम एक अत्यंत संक्षारण प्रतिरोधी धातु है। हालाँकि, टाइटेनियम के थर्मोडायनामिक डेटा से पता चलता है कि टाइटेनियम एक अत्यंत थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर धातु है। यदि टाइटेनियम को Ti2+ बनाने के लिए विघटित किया जा सकता है, तो इसकी मानक इलेक्ट्रोड क्षमता बहुत नकारात्मक (-1.63V) है, और इसकी सतह हमेशा एक सुस्त टाइटेनियम ऑक्साइड फिल्म से ढकी रहती है। यह टाइटेनियम की स्थिरीकरण क्षमता को लगातार सकारात्मक बनाता है, उदाहरण के लिए, 25 डिग्री पर समुद्री जल में टाइटेनियम की स्थिरीकरण क्षमता लगभग +0.09V है।

टाइटेनियम इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया संभावित डेटा से पता चलता है कि इसकी सतह बहुत सक्रिय है, आमतौर पर ऑक्साइड फिल्म की एक परत से ढकी होती है, जो स्वाभाविक रूप से हवा में उत्पन्न होती है, यह स्थिरता, मजबूत आसंजन, सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म की परत है, जो उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध निर्धारित करती है टाइटेनियम. सैद्धांतिक रूप से, सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म का पिलिंग/बेडवर्थ अनुपात 1 से अधिक होना चाहिए। यदि अनुपात 1 से कम है, तो ऑक्साइड फिल्म धातु की सतह को पूरी तरह से कवर नहीं कर सकती है और सुरक्षात्मक भूमिका नहीं निभाती है। यदि यह अनुपात बहुत बड़ा है, तो ऑक्साइड फिल्म में दबाव तनाव तदनुसार बढ़ जाता है, जिससे ऑक्साइड फिल्म आसानी से टूट जाती है, और सुरक्षात्मक भूमिका भी नहीं निभा पाती है। ऑक्साइड फिल्म की संरचना और भिन्न की संरचना के साथ टाइटेनियम पी/बी अनुपात, 1 ~ 2.5 के बीच।

वायुमंडल या जलीय घोल में टाइटेनियम की सतह के संपर्क में आने पर, तुरंत एक नई ऑक्साइड फिल्म उत्पन्न होती है, उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान पर वायुमंडल में ऑक्साइड फिल्म की मोटाई लगभग 1.2 ~ 1.6nm होती है, और समय के विस्तार और मोटाई के साथ, 70 दिनों के बाद 5 एनएम की प्राकृतिक मोटाई, 8 ~ 9 एनएम की क्रमिक वृद्धि के 545 दिन बाद। ऑक्सीकरण स्थितियों (जैसे हीटिंग, ऑक्सीकरण एजेंट या एनोडिक ऑक्सीकरण, आदि) को कृत्रिम रूप से मजबूत करने से ऑक्साइड फिल्म की सतह के विकास में तेजी आ सकती है और एक मोटी ऑक्साइड फिल्म मिल सकती है। विकास और मोटी ऑक्साइड फिल्म प्राप्त करें, इस प्रकार टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार होगा। इसलिए, उत्पन्न ऑक्साइड फिल्म के एनोडिक ऑक्सीकरण और थर्मल ऑक्सीकरण से टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार होगा।

टाइटेनियम ऑक्साइड फिल्म (थर्मल ऑक्सीकरण फिल्म या एनोडिक ऑक्सीकरण फिल्म सहित) आमतौर पर एक एकल संरचना नहीं है, स्थितियों और परिवर्तनों की पीढ़ी के साथ ऑक्साइड की संरचना और संरचना। सामान्य तौर पर, TiO2 ऑक्साइड फिल्म और पर्यावरण के बीच इंटरफेस पर मौजूद हो सकता है, जबकि TiO ऑक्साइड फिल्म और धातु के बीच इंटरफेस पर हावी हो सकता है। बीच में, अलग-अलग वैलेंस अवस्थाओं के साथ संक्रमण परतें हो सकती हैं, या यहां तक ​​कि गैर-रासायनिक समतुल्य ऑक्साइड भी हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि टाइटेनियम की ऑक्साइड फिल्म में एक बहुपरत संरचना होती है। जहां तक ​​इस ऑक्साइड फिल्म को बनाने की प्रक्रिया का सवाल है, इसे केवल टाइटेनियम और ऑक्सीजन के बीच सीधी प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप नहीं समझा जा सकता है।