ความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมบริสุทธิ์

เหตุผลหลักที่ทำให้ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม

เหตุผลหลักที่ทำให้ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความต้านทานการกัดกร่อนที่โดดเด่นนั้นอยู่ที่การก่อตัวของฟิล์มพาสซีฟออกไซด์ที่หนาแน่น ติดแน่น และหายได้เอง- (โดยหลักๆ คือ TiO₂)บนพื้นผิวเมื่อสัมผัสกับอากาศหรือสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ ชั้นออกไซด์นี้มีความบางมาก (โดยทั่วไปมีความหนาไม่กี่นาโนเมตรถึงหลายสิบนาโนเมตร) และมีความเฉื่อยทางเคมี ซึ่งทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางที่ไม่สามารถทะลุเข้าไปได้ ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้โลหะไทเทเนียมที่อยู่เบื้องล่างทำปฏิกิริยากับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนส่วนใหญ่ แม้ว่าฟิล์มจะได้รับความเสียหายทางกลไก แต่ก็สามารถสร้างใหม่ได้อย่างรวดเร็วเมื่อมีออกซิเจนหรือความชื้น และฟื้นฟูฟังก์ชันการปกป้อง

ไทเทเนียมบริสุทธิ์สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่างที่รุนแรงได้หรือไม่

ประสิทธิภาพของไททาเนียมบริสุทธิ์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดแก่และด่างแก่จะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับชนิดของตัวทำปฏิกิริยา ความเข้มข้น อุณหภูมิ และการมีอยู่ของสิ่งเจือปน:

กรดแก่

มีความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อกรดแก่เจือจางเย็นส่วนใหญ่ (เช่น กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง กรดซัลฟิวริกเจือจาง กรดไนตริกเจือจาง) เนื่องจากฟิล์มพาสซีฟยังคงเสถียรภายใต้สภาวะเหล่านี้

อย่างไรก็ตามในกรดรีดิวซ์เข้มข้นเข้มข้นร้อน(เช่นกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 30% ที่อุณหภูมิสูง กรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่เดือด) ฟิล์มเฉื่อยมีแนวโน้มที่จะละลาย นำไปสู่การกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญของไทเทเนียมบริสุทธิ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความเสถียรเป็นพิเศษในกรดไนตริกเข้มข้น (แม้ที่อุณหภูมิสูง) เนื่องจากเอฟเฟกต์การสร้างฟิล์มของไอออนไนเตรตเพิ่มขึ้น

ด่างที่แข็งแกร่ง

ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีสารละลายอัลคาไลเข้มข้นเจือจางเย็น(เช่น เจือจางสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์)

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเข้มข้นที่มีความเข้มข้นสูง(เช่น สารละลาย NaOH หรือ KOH ที่มีความเข้มข้นสูงกว่า 100 องศา ) ฟิล์มพาสซีฟออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับไฮดรอกไซด์ไอออนเพื่อสร้างไททาเนตที่ละลายน้ำได้ (เช่น Na₂TiO₃) ส่งผลให้เกิดอินเทอร์แกรนที่รุนแรงการกัดกร่อนของเปลือกตาหรือการกัดกร่อนสม่ำเสมอของไทเทเนียมบริสุทธิ์ พร้อมด้วยการปล่อยก๊าซไฮโดรเจนซึ่งอาจทำให้ไฮโดรเจนเปราะของโลหะได้