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    鈦的點蝕的特征和規律

    2022/2/28 6:45:54

      點蝕是鈍化型金屬所特有的一種腐蝕形式。鈦的抗點蝕性能與不銹鋼或鋁合金相比較,是十分優秀的。由于鈦在高溫濃氯化物溶液中應用日益增加,鈦制設備的點蝕事例逐漸增多。電解鋅中的鈦制陽極籃,氯化鋅溶液中加熱的鈦制盤管,175℃、72%氯化鈣溶液的鈦制球閥都發生過點蝕破壞的事例。一般而論,鈦的點蝕比縫隙腐蝕更加困難,縫隙腐蝕通常是以縫隙面上的點蝕形式出現的。

      電化學技術可以測定金屬的點蝕電位,從而比較金屬的點蝕的傾向。如果點蝕電位超過表面氧化膜的破裂電位,則氧化膜發生點蝕,這應該是一種簡單的實驗方法,但是不見得是萬能的判別試驗,只是一個比較試驗方法。

      綜合國內外的研究和工業實踐,鈦的點蝕具有以下的特征和規律。

     ?、僭诼然锘蜾寤锶芤褐?,溫度升高提高鈦的點蝕敏感性。pH 值對于鈦抗點蝕的能力實際上影響不大,然而電化學測量表明 pH 值對于點蝕電位的影響比較敏感。實驗數據表明,鈦在硫酸鹽或磷酸鹽溶液中的破裂電位非常高,大約在 100V 左右,不至于擔心點蝕的問題。而鈦在氯化物溶液中的破裂點為 8~10V,溴化物或碘化物溶液可能只有 1V 左右,因此有理由擔心鈦在鹵化物溶液中點蝕的可能性。但是具體判斷點蝕的可能性時,還必須依靠點蝕的實際試驗,而不是僅僅依靠點蝕電位的比較。

     ?、阝佒需F含量高的時候,其耐點蝕能力下降,金屬鈦中的鈦鐵(Ti-Fe)相,通常是點蝕的成核位置。氯堿工業中使用的氧化釕涂層鈦陽極,當雜質鐵的含量較高時,由于鈦自身的點蝕而使得氧化釕涂層遭到破壞。

     ?、郾砻骖A處理狀態對于點蝕有明顯影響。表2-17列出四種表面預處理方法對于點蝕電位的影響,熱氧化和陽極氧化的表面,其點蝕電位最高,即點蝕敏感性最??;濕砂紙拋光的表面,點蝕的敏感性最大。在同一種表面預處理的條件下,3級工業純鈦的點蝕電位最高,表明點蝕的敏感性最小。表2-17中三種級別的工業純鈦,其氧的含量分別為:1級是0.0655%,2級是0.0955%,3級是0.2145%。因此鈦的氧含量提高可以提高點蝕電位,表示鈦的抗點蝕性能得到改善。

     ?、鼙砻娲植?,或者用鋅、鐵、鋁、錳或銅摩擦的鈦表面,均促進點蝕的發生。某些陰離子(如硫酸根,硝酸根,鉻酸根,磷酸根和碳酸根)可以提高鈦的抗點蝕性能。

     ?、蔹c蝕的發生和發展一般有三個階段:即成核、生長和再鈍化。點蝕的成核條件是鈦所處的電位高于膜的破裂電位,點蝕電流隨時間的增長表明成核之后腐蝕點(孔)的生長情況。但是由于腐蝕孔的總面積并不是固定不變的,所以電流大小不可能作為腐蝕孔生長的定量尺度。再鈍化抑制點蝕的發展,在某些情形下點蝕可能停留在第2階段,第3階段不一定出現,此時原來的腐蝕孔停止發展,這大致可以由以下情形引起,表面氧化膜的不均勻性消除或改善,腐蝕孔內的電位變動(如孔中電阻增加)而發生鈍化,金屬表面電位發生變化(如電化學保護)等。


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