תכונות כימיות של מוטות טיטניום ואלקטרודות טיטניום
טיטניום היא מתכת עמידה בפני קורוזיה. נתונים תרמודינמיים עבור טיטניום מצביעים על כך שטיטניום היא מתכת מאוד לא יציבה מבחינה תרמודינמית. אם טיטניום יכול להתמוסס ליצירת Ti2, פוטנציאל האלקטרודה הסטנדרטי שלו יהיה שלילי מאוד (-1.63V), והמשטח שלו תמיד יהיה מכוסה בסרט תחמוצת פסיביות. זה גורם לפוטנציאל היציב של טיטניום להיות מוטה בהתמדה לערכים חיוביים. לדוגמה, הפוטנציאל היציב של טיטניום במי ים ב-25 מעלות הוא בערך 0.09V. בספרי כימיה ובספרי לימוד ניתן להשיג סדרה של פוטנציאלים סטנדרטיים של אלקטרודות התואמות לתגובות אלקטרודות טיטניום. ראוי לציין שלמעשה נתונים אלו אינם נמדדים ישירות, אלא לרוב ניתן לחשב אותם רק על סמך נתונים תרמודינמיים. יתר על כן, בשל מקורות נתונים שונים, מספר תגובות אלקטרודות שונות עשויות להיות מיוצגות בו-זמנית, וכתוצאה מכך נתונים שונים. מוּזָר.
נתוני פוטנציאל האלקטרודה לתגובות אלקטרודות טיטניום מראים כי פני השטח שלה פעילים מאוד ולרוב מכוסים תמיד בסרט תחמוצת המופיע באופן טבעי באוויר. לכן, העמידות המצוינת בפני קורוזיה של טיטניום נובעת מהעובדה שתמיד יש סרט תחמוצת יציב, דביק מאוד ומגן על פני השטח של טיטניום. למעשה, היציבות של סרט תחמוצת טבעי זה היא שקובעת את היציבות של טיטניום. עמידות בפני קורוזיה, כולל מוטות טיטניום וסגסוגת טיטניום, חוטי טיטניום, לוחות טיטניום וכו', כולם בעלי עמידות בפני קורוזיה חזקה. כמובן, העמידות בפני קורוזיה של כל מותג שונה. הזכרנו זאת בתכנים קודמים באתר. אוקיי, אני לא אגיד הרבה היום. תיאורטית, יחס ה-P/B של סרט התחמוצת המגן חייב להיות גדול מ-1. אם הוא קטן מ-1, סרט התחמוצת אינו יכול לכסות לחלוטין את פני המתכת ואינו יכול להגן עליו. אם יחס זה גדול מדי, מתח הלחיצה בסרט התחמוצת יגדל בהתאם, מה שעלול לגרום בקלות לסרט התחמוצת להיקרע ולאבד את האפקט המגן שלו. יחס ה-P/B של טיטניום משתנה עם ההרכב והמבנה של סרט התחמוצת, נע בין 1 ל-2.5. מנקודת ניתוח בסיסית זו, לסרט תחמוצת טיטניום יכול להיות ביצועי הגנה טובים יחסית.
כאשר משטח הטיטניום נחשף לאטמוספירה או לתמיסה מימית, ייווצר באופן אוטומטי סרט תחמוצת חדש באופן אוטומטי. לדוגמה, עובי סרט התחמוצת האטמוספרי בטמפרטורת החדר הוא 1.2 ~ 1.6 ננומטר, והוא מתעבה עם הזמן, ומתעבה באופן טבעי ל-5 ננומטר לאחר 70 יום. לאחר 545 ימים, זה עלה בהדרגה ל-8 ~ 9 ננומטר. חיזוק מלאכותי של תנאי חמצון (כגון חימום, שימוש בחומרי חמצון או אילגון וכו') יכול להאיץ את צמיחת סרט תחמוצת פני השטח ולהשיג סרט תחמוצת עבה יותר, ובכך לשפר את העמידות בפני קורוזיה של טיטניום. לכן, סרט התחמוצת המיוצר על ידי אנודיזציה וחמצון תרמי ישפר משמעותית את עמידות הטיטניום בפני קורוזיה. כעת הלקוחות שלנו השתמשו במוטות ובחוטי טיטניום שלנו לייצור מוצרים דומים רבים, מה שמראה שזו שיטה אפשרית.
סרט התחמוצת של טיטניום (כולל סרט חמצון תרמי או סרט תחמוצת אנודי) הוא בדרך כלל לא מבנה יחיד, וההרכב והמבנה של התחמוצת שלו משתנים עם תנאי ההיווצרות. באופן כללי, הממשק בין סרט התחמוצת והסביבה עשוי להיות TiO2, אך הממשק בין סרט התחמוצת למתכת עשוי להיות נשלט על ידי TiO. כלומר, בנסיבות רגילות, פני השטח של מוטות הטיטניום שאנו מייצרים הם TiO2, והממשק בין המתכת לסרט התחמוצת הוא TiO. כמובן, זה כולל לוחות טיטניום ופרזי סגסוגת טיטניום, והמשטח של מוטות סגסוגת טיטניום מורכב יותר. אבל בין אם מדובר במוטות טיטניום טהורים, מוטות מסגסוגת טיטניום או חוטי סגסוגת טיטניום, ישנן שכבות מעבר עם מצבי ערכיות שונים באמצע, ואפילו תחמוצות לא סטוכיומטריות. המשמעות היא שלסרט התחמוצת של חומר טיטניום יש מבנה רב-שכבתי. באשר לתהליך יצירת סרט תחמוצת זה, אי אפשר פשוט להבין אותו כתגובה ישירה בין טיטניום לחמצן (או חמצן באוויר). מנגנונים שונים הוצעו על ידי חוקרים רבים. עובדים בברית המועצות לשעבר האמינו שהידריד נוצר תחילה, ולאחר מכן נוצר סרט תחמוצת פסיבי על ההידריד.
