1. Αντοχή στη διάβρωση του τιτανίου
Το τιτάνιο είναι ένα μέταλλο με ισχυρή τάση παθητικοποίησης, το οποίο μπορεί γρήγορα να δημιουργήσει μια σταθερή οξειδωτική προστατευτική μεμβράνη στον αέρα και την οξείδωση ή ουδέτερο υδατικό διάλυμα, ακόμα κι αν το φιλμ καταστραφεί για κάποιους λόγους, μπορεί γρήγορα και αυτόματα να ανακάμψει. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε οξειδωτικά και ουδέτερα μέσα.
Λόγω των τεράστιων ιδιοτήτων παθητικοποίησης του τιτανίου, σε πολλές περιπτώσεις, όταν έρχεται σε επαφή με ανόμοια μέταλλα, η διάβρωση δεν επιταχύνεται, αλλά μπορεί να επιταχύνει τη διάβρωση ανόμοιων μετάλλων. Για παράδειγμα, σε μη οξειδωτικά οξέα χαμηλής συγκέντρωσης, εάν το κράμα Pb, Sn, Cu ή Monel έρθει σε επαφή με τιτάνιο για να σχηματιστεί ένα ζεύγος, η διάβρωση αυτών των υλικών επιταχύνεται και το τιτάνιο δεν επηρεάζεται. Στο υδροχλωρικό οξύ, όταν το τιτάνιο έρχεται σε επαφή με χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, δημιουργείται νέο υδρογόνο στην επιφάνεια του τιτανίου, καταστρέφοντας το φιλμ οξειδίου του τιτανίου, το οποίο όχι μόνο προκαλεί την ευθραυστότητα υδρογόνου του τιτανίου, αλλά και επιταχύνει τη διάβρωση του τιτανίου, η οποία μπορεί να οφείλεται στην υψηλή δραστικότητα του τιτανίου προς το υδρογόνο.
ta1 stick.png
Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο τιτάνιο έχει αντίκτυπο στην αντοχή στη διάβρωση ορισμένων μέσων, ο λόγος για την αύξηση του σιδήρου εκτός από τους λόγους των πρώτων υλών, η συχνά μολυσμένη διείσδυση σιδήρου στο σφαιρίδιο συγκόλλησης κατά τη συγκόλληση, έτσι ώστε η τοπική περιεκτικότητα σε σίδηρο σε το σφαιρίδιο συγκόλλησης αυξάνεται, τότε η διάβρωση έχει ανομοιόμορφη φύση. Όταν χρησιμοποιείτε εξαρτήματα σιδήρου για την υποστήριξη εξοπλισμού τιτανίου, η μόλυνση από σίδηρο στις επιφάνειες επαφής σιδήρου-τιτανίου είναι σχεδόν αναπόφευκτη και η επιτάχυνση της διάβρωσης σε περιοχές μολυσμένες με σίδηρο, ειδικά παρουσία υδρογόνου. Όταν το φιλμ οξειδίου του τιτανίου στη λεκιασμένη επιφάνεια καταστραφεί μηχανικά, το υδρογόνο διεισδύει στο μέταλλο και σύμφωνα με τη θερμοκρασία, την πίεση και άλλες συνθήκες, το υδρογόνο διαχέεται αντίστοιχα, γεγονός που κάνει το τιτάνιο να παράγει διαφορετικούς βαθμούς ευθραυστότητας υδρογόνου. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται σε συστήματα μέσης θερμοκρασίας και μέσης πίεσης και υδρογόνου για την αποφυγή επιφανειακής μόλυνσης από σίδηρο.
Υπό κανονικές συνθήκες, το τιτάνιο δεν θα βγει κουκούτσια. Το τιτάνιο έχει επίσης αντιδιαβρωτική σταθερότητα κόπωσης.
Το τιτάνιο έχει καλή αντοχή στη διάβρωση στις ρωγμές, ειδικά τα κράματα Ti-0.3Mo-0.8Ni και Ti-0.2Pd, επομένως Ti-0.3Mo-0.8Ni και Ti{10}}. Τα κράματα 2Pd χρησιμοποιούνται ευρέως στη σφράγιση υλικών επιφανειών εξοπλισμού δοχείων για την επίλυση του προβλήματος της διάβρωσης με διάκενο της επιφάνειας στεγανοποίησης εξοπλισμού.
2. Εφαρμογή υλικών τιτανίου
Λόγω της εξαιρετικής αντοχής του στη διάβρωση, το τιτάνιο χρησιμοποιείται ευρέως στο πετρέλαιο, τη χημική βιομηχανία, την παραγωγή αλατιού, τη φαρμακευτική, τη μεταλλουργία, την ηλεκτρονική, την αεροπορία, την αεροδιαστημική, τους ωκεανούς και άλλους συναφείς τομείς.
Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση στα περισσότερα διαλύματα αλάτων, όπως το διάλυμα τιτανίου σε χλωριούχο από ό,τι η υψηλή αντοχή στη διάβρωση του χάλυβα χρωμίου-νικελίου και δεν υπάρχει φαινόμενο διάβρωσης. Ωστόσο, ο ρυθμός διάβρωσης στο τριχλωριούχο αλουμίνιο είναι υψηλότερος, ο οποίος σχετίζεται με το πυκνό υδροχλωρικό οξύ που παράγεται από την υδρόλυση του τριχλωριούχου αργιλίου. Το τιτάνιο έχει επίσης καλή σταθερότητα στο ζεστό χλωριούχο νάτριο και σε διάφορες συγκεντρώσεις υποχλωριώδους. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία αλάτων κενού και στη βιομηχανία σκόνης λεύκανσης.
Το τιτάνιο έχει καλή αντοχή στη διάβρωση στα περισσότερα αλκαλικά διαλύματα. Το τιτάνιο είναι σχετικά σταθερό σε διαλύματα υδροξειδίου του νατρίου και υδροξειδίου του καλίου με συγκεντρώσεις μικρότερες από 50 τοις εκατό. Εάν το αλκαλικό διάλυμα περιέχει ιόντα χλωρίου ή χλωρίδια, η αντοχή του στη διάβρωση υπερβαίνει ακόμη και αυτή του νικελίου και του ζιρκονίου. Ωστόσο, σε περίπτωση αύξησης της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης, η διάβρωση θα αυξηθεί. Τώρα η βιομηχανία χλωρίου-αλκαλίου είναι ένα μεγάλο πεδίο εγχώριων εφαρμογών τιτανίου για πολιτικούς σκοπούς.
Το τιτάνιο στο ξηρό χλώριο δεν είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, ενώ υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς, αλλά στο υγρό χλώριο έχει υψηλή σταθερότητα, περισσότερο από το ζιρκόνιο, το Hastelloy C και το Monel, ακόμη και στο κορεσμένο χλώριο του θειικού οξέος, το υδροχλωρικό οξύ και το χλώριο και άλλα μέσα είναι επίσης σταθερά, επομένως το τιτάνιο είναι η διαδικασία θειικού οξέος της παραγωγής διοξειδίου του τιτανίου των βασικών υλικών εξοπλισμού.
Επειδή το τιτάνιο έχει καλή αντοχή στη διάβρωση στους υδρογονάνθρακες, είναι επίσης καλό ακόμα και όταν περιέχει οξέα και ακαθαρσίες που μοιάζουν με χλωριούχα. Ως εκ τούτου, το τιτάνιο χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε οργανικές χημικές ουσίες, όπως το PTA (εξευγενισμένο τερεφθαλικό οξύ), το PVA (Vinylon) και ούτω καθεξής.
Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση στο θαλασσινό νερό, επομένως το τιτάνιο χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε θαλάσσια πεδία όπως οι υπεράκτιες πλατφόρμες γεώτρησης πετρελαίου και η αφαλάτωση θαλασσινού νερού.
