التيتانيوم معدن شديد المقاومة للتآكل. وفقا للبيانات الديناميكية الحرارية للتيتانيوم، فهو غير مستقر من الناحية الديناميكية الحرارية. إذا ذاب التيتانيوم لتكوين Ti2+، فإن جهد القطب القياسي الخاص به يكون سلبيًا للغاية (-1.63V)، ويكون سطحه دائمًا مغطى بطبقة أكسيد سلبية. ونتيجة لذلك، يتم تحويل الإمكانات المستقرة للتيتانيوم نحو القيم الإيجابية. على سبيل المثال، في مياه البحر عند درجة حرارة 25 درجة، يكون الجهد المستقر للتيتانيوم تقريبًا +0.09V. توفر الكتيبات والكتب المدرسية الكيميائية مجموعة من إمكانات القطب الكهربائي القياسية المقابلة لتفاعلات قطب التيتانيوم. من المهم ملاحظة أن هذه البيانات لا يتم قياسها بشكل مباشر ويتم حسابها عادةً من البيانات الديناميكية الحرارية. قد تمثل مصادر مختلفة عدة تفاعلات قطب كهربائي مختلفة، مما يؤدي إلى اختلافات في البيانات المبلغ عنها.
تشير البيانات المحتملة للقطب الكهربائي للتيتانيوم إلى أن سطحه نشط للغاية ومغطى عادةً بطبقة أكسيد طبيعية. ولذلك، فإن مقاومة التآكل الممتازة للتيتانيوم تنشأ من وجود طبقة أكسيد مستقرة مع التصاق جيد وخصائص وقائية على سطحه. يحدد ثبات طبقة الأكسيد الطبيعي مقاومة التيتانيوم للتآكل. يُظهر التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، بما في ذلك قضبان وأسلاك وصفائح التيتانيوم، مقاومة قوية للتآكل. ومع ذلك، قد تختلف مقاومة التآكل باختلاف الدرجات، كما هو مذكور في محتوى موقعنا السابق.
من الناحية النظرية، يجب أن تكون نسبة P/B لفيلم الأكسيد الواقي أكبر من 1. إذا كانت أقل من 1، لا يمكن لفيلم الأكسيد أن يغطي السطح المعدني بالكامل، وبالتالي يفشل في توفير الحماية. إذا كانت النسبة عالية جدًا، فإن إجهاد الضغط داخل طبقة الأكسيد يزداد، مما يجعلها عرضة للتشقق وفقدان تأثيرها الوقائي. تعتمد نسبة P/B للتيتانيوم على تركيبة وبنية طبقة الأكسيد وتقع عادةً بين 1 و2.5. من هذا المنظور الأساسي، يمكن أن تمتلك أفلام أكسيد التيتانيوم خصائص وقائية أفضل.
عندما يتعرض سطح التيتانيوم للغلاف الجوي أو محلول مائي، يتكون فيلم أكسيد جديد على الفور. على سبيل المثال، في درجة حرارة الغرفة، تبلغ سماكة طبقة الأكسيد الموجودة في الغلاف الجوي 1.2-1.6 نانومتر وتزداد سماكتها تدريجيًا بمرور الوقت. وبعد 70 يومًا، يصبح سمكه طبيعيًا إلى 5 نانومتر. وبعد 545 يومًا يزداد تدريجيًا إلى 8-9 نانومتر. يمكن أن يؤدي تعزيز ظروف الأكسدة بشكل مصطنع (مثل التسخين، أو استخدام عوامل مؤكسدة، أو إجراء الأكسدة) إلى تسريع نمو طبقة الأكسيد السطحية، مما يؤدي إلى طبقة أكسيد سميكة نسبيًا وتحسين مقاومة التيتانيوم للتآكل. وبالتالي، فإن أفلام الأكسيد المؤكسدة والمؤكسدة حراريًا تعزز بشكل كبير مقاومة التيتانيوم للتآكل. لقد استخدم عملاؤنا قضبان وأسلاك التيتانيوم الخاصة بنا لإنشاء العديد من المنتجات المماثلة، مما يؤكد هذا الاتجاه.
إن طبقة أكسيد التيتانيوم (بما في ذلك الأفلام المشكلة حراريًا والمؤكسدة) ليست عادةً بنية واحدة، ويختلف تركيبها وبنيتها باختلاف ظروف التكوين.
شريط التيتانيوم
ألياف التيتانيوم
لوحة قطب التيتانيوم
