Quines són les característiques de corrosió i les regles del titani?

La corrosió en titani és una forma de corrosió única als metalls passius. Com a metall d’alt rendiment, el titani presenta una excel·lent resistència a la corrosió en comparació amb els aliatges d’acer inoxidable o alumini. No obstant això, amb l’ús creixent de titani en solucions de clorur concentrades a alta temperatura, els casos de corrosió de picot en equips de titani també han augmentat. Abordar aquest problema s’ha convertit en una preocupació urgent per als fabricants d’equips de titani.

 

La corrosió de titani té les següents característiques i patrons:

Els experiments d’observació a llarg termini han demostrat que és menys probable que es produeixi la corrosió de titani en el titani que la corrosió de Crevice. Típicament, la corrosió de Crevice apareix en forma de posar -se a la superfície de la crisi. Les tècniques electroquímiques es poden utilitzar per determinar el potencial de corrosió de les metalls, cosa que ajuda a avaluar la seva susceptibilitat a la corrosió. Quan el potencial de corrosió del puny supera el potencial de ruptura de la pel·lícula d'òxid superficial, es produeix una corrosió de picot a la pel·lícula d'òxid. Les següents són condicions habituals en què es pot produir una corrosió: la corrosió:

En solucions de clorur o bromur, la susceptibilitat del titani a la corrosió augmenta amb la temperatura creixent. L’efecte del pH sobre la resistència del titani a la corrosió de picot és relativament minúscul. Les dades experimentals indiquen que el potencial de ruptura del titani en solucions de sulfat o fosfat és molt elevat de 100v, que és molt resistent a la corrosió. En canvi, el potencial de ruptura del titani en solucions de clorur és d'aproximadament 8-10V, mentre que en solucions de bromur o iodur, pot arribar a ser tan baix com 1V. Això fa que el titani sigui més propens a posar -se en solucions halides.

L’elevat contingut de ferro en titani redueix la seva resistència a la corrosió. La fase de ferro de titani (Ti-Fe) és sovint el lloc de nucleació per a la corrosió. Per exemple, en els anodes de titani recoberts per òxid de ruteni utilitzats en la indústria del chlor-alcali, un contingut de ferro d’alt impuresa al substrat de titani pot provocar una corrosió, que al seu torn perjudica el recobriment d’òxid de ruteni.

L’estat de pretractament superficial del titani afecta significativament el seu comportament de corrosió. El titani que ha patit un recobriment de buit o un anodització presenta el potencial de corrosió més alta i és el menys propens a la corrosió. Per contra, el titani polit amb paper de sorra humida és el més susceptible de posar la corrosió. Addicionalment, en condicions de pretractament de superfície idèntiques, el titani pur industrial de grau 3 (GR3) té el potencial de corrosió més alta i la més baixa susceptibilitat a la corrosió. Les dades experimentals suggereixen que l’augment del contingut d’oxigen en titani pot augmentar el seu potencial de corrosió de puny, millorant així la seva resistència a la corrosió.

Les superfícies de titani rugoses o aquelles que s’han fregat contra metalls com el zinc, el ferro, l’alumini, el manganès i el coure són més propensos a la corrosió. Per la seva banda, certs anions-suc com el sulfat, el nitrat, el cromat, el fosfat i el carbonat-canó milloren la resistència del titani a la corrosió.

L’aparició i la progressió de la corrosió de puny solen seguir tres etapes: nucleació, creixement i repassivació. La nucleació es produeix quan el potencial del titani supera el potencial de ruptura de la seva pel·lícula d'òxid. Amb el pas del temps, les fosses de corrosió (forats) comencen a desenvolupar -se després de la nucleació. No obstant això, atès que la superfície total de la fossa de corrosió no és fixa, les mesures actuals no poden servir com a mesura quantitativa directa del creixement de la fossa. La repassivació pot inhibir la progressió de la corrosió. En alguns casos, la corrosió pot romandre a la segona etapa sense avançar cap a la tercera etapa, moment en què la fossa de la corrosió deixa de desenvolupar -se.