Titanyum korozyona karşı çok dayanıklı bir metaldir. Bununla birlikte, titanyumun termodinamik verileri, titanyumun çok kararsız bir metal olduğunu göstermektedir. Titanyum Ti2 + 'yı oluşturmak için çözülebilirse, standart elektrot potansiyeli çok düşüktür (-1.63V) ve yüzeyi her zaman bir oksit filmi ile kaplıdır....
Titanyum korozyona karşı çok dayanıklı bir metaldir. Bununla birlikte, titanyumun termodinamik verileri, titanyumun çok kararsız bir metal olduğunu göstermektedir. Titanyum Ti2 + 'yı oluşturmak için çözülebilirse, standart elektrot potansiyeli çok düşüktür (-1.63V) ve yüzeyi her zaman bir oksit filmi ile kaplıdır. Bu şekilde, titanyumun kararlı potansiyeli pozitif bir değere istikrarlı bir şekilde önyargılıdır. Örneğin, 25 ° C'de deniz suyundaki titanyumun kararlı potansiyeli yaklaşık +0.09V'dir. Kimya el kitaplarında ve ders kitaplarında, titanyum elektrotlardaki bir dizi reaksiyona karşılık gelen standart elektrot potansiyellerini elde edebiliriz. Aslında, bu verilerin doğrudan ölçülmediğini, ancak yalnızca termodinamik verilerden hesaplanabileceğini ve farklı veri kaynakları nedeniyle, aynı anda birkaç farklı elektrot reaksiyonunu ve farklı verileri temsil etmenin mümkün olmayabileceğini belirtmek gerekir. Garip.
Titanyumun elektrot reaksiyonunun elektrot potansiyel verileri, yüzeyinin çok aktif olduğunu ve genellikle her zaman havada doğal olarak bulunan bir oksit filmi ile kaplandığını göstermektedir. Bu nedenle, titanyumun mükemmel korozyon direnci, titanyum yüzeyinde güçlü yapışma ve iyi korumaya sahip kararlı bir oksit filmin varlığından kaynaklanmaktadır. Aslında, bu doğal oksit filmin stabilitesi, titanyum oksit filmin stabilitesini belirler. korozyon direnci. Teorik olarak, koruyucu oksit filmin P / B oranı 1'den büyük olmalıdır. 1'den küçükse, oksit filmi metal yüzeyi tamamen örtemez, bu nedenle koruyucu bir rol oynamak imkansızdır. Bu oran çok büyükse, oksit filmindeki basınç stresi buna göre artacak, bu da oksit filmin kolayca yırtılmasına neden olacak ve koruyucu bir rol oynamayacaktır. Titanyumun P / B oranı, oksit filmin bileşimine ve yapısına göre değişir ve 1 ile 2.5 arasındadır. Bu temel bakış açısından, titanyumun oksit filmi daha iyi koruyucu özelliklere sahip olabilir.
Titanyum yüzeyi atmosfere veya sulu çözeltiye maruz kaldığında, derhal yeni bir oksit filmi otomatik olarak oluşturulacaktır. Örneğin, oda sıcaklığında atmosferdeki oksit filmin kalınlığı yaklaşık 1.2-1.6nm'dir ve zamanla kalınlaşır ve 70 gün sonra doğal olarak artar. Kalınlık 5nm'ye, 545 gün sonra kademeli olarak 8-9nm'ye yükseldi. Yapay olarak geliştirilmiş oksidasyon koşulları (ısıtma, oksidanlar veya eloksal kullanımı vb. Gibi), titanyum yüzeyinde oksit filmin büyümesini hızlandırabilir ve nispeten kalın bir oksit filmi elde edebilir, böylece titanyumun korozyon direncini artırabilir. Bu nedenle, anodik oksidasyon ve termal oksidasyon ile oluşan oksit filmi, titanyumun korozyon direncini önemli ölçüde artıracaktır.
Titanyum oksit filmi (termal oksit filmi veya anodik oksit filmi dahil) genellikle tek bir yapı değildir ve oksidinin bileşimi ve yapısı oluşum koşullarına göre değişir. Genel olarak, oksit filmi ve çevre arasındaki arayüz TiO2 olabilir, ancak oksit filmi ve metal arasındaki arayüze TiO hakim olabilir. Ortada, farklı değerlik durumlarına sahip geçiş katmanları veya hatta stokiyometrik olmayan oksitler olabilir, bu da titanyum oksit filmin çok katmanlı bir yapıya sahip olduğu anlamına gelir. Bu oksit filmi oluşturma sürecine gelince, titanyum ve oksijen (veya havadaki oksijen) arasında doğrudan bir reaksiyon olarak anlaşılamaz. Birçok araştırmacı çeşitli mekanizmalar önermiştir. Eski Sovyetler Birliği'ndeki işçiler, ilk önce hidritlerin üretildiğine ve daha sonra hidritler üzerinde bir oksit filmi oluştuğuna inanıyorlardı.
