TMT INDUSTRY

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티타늄의 화학적 특성 소개

2023 03/08

티타늄은 매우 부식성 금속입니다. 그러나 티타늄의 열역학적 데이터는 티타늄이 매우 열역학적 불안정한 금속임을 보여줍니다. 티타늄을 TI2+를 생성하기 위해 용해시킬 수 있다면 표준 전극 전위는 매우 낮고 (-1.63V) 표면은 항상 산화물 필름으로 덮여 있습니다. 이런 식으로, 티타늄의 안정적인 잠재력은 안정적이고 양성입니다. 예를 들어, 25 ℃의 해수에서 티타늄의 안정적인 잠재력은 약+0.09V이다. 화학 매뉴얼 및 교과서에서, 우리는 일련의 티타늄 전극 반응에 해당하는 표준 전극 잠재력을 얻을 수 있습니다. 실제로 이러한 데이터는 직접 측정되지는 않지만 종종 열역학적 데이터에서만 계산할 수 있습니다. 또한, 다른 데이터 소스로 인해 여러 다른 전극 반응과 다른 데이터가 동시에 나타날 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.


티타늄의 전극 반응의 전극 전위 데이터는 표면이 매우 활성이며 일반적으로 공기 중에 자연적으로 형성된 산화물 필름으로 덮여 있음을 보여줍니다. 따라서, 티타늄의 탁월한 부식 저항은 티타늄 표면에 항상 안정적이고 강한 접착력 및 보호 산화물 필름이 있다는 사실에서 비롯됩니다. 실제로,이 천연 산화물 필름의 안정성은 티타늄의 부식 저항을 결정합니다. 이론적으로, 보호 산화물 필름의 P/B 비율은 1보다 크관이어야합니다. 1 미만인 경우 산화물 필름은 금속 표면을 완전히 덮을 수 없으므로 보호 역할을 할 수 없습니다. 비율이 너무 크면 산화물 필름의 압축 응력이 상응하게 증가하여 산화물 필름이 갈라지기 쉽고 보호 역할을하지 않습니다. 티타늄의 P/B 비율은 산화물 필름의 조성 및 구조에 따라 1에서 2.5까지 다양합니다. 이 기본 지점에서, 티타늄의 산화물 필름은 더 나은 보호 성능을 가질 수 있습니다.


티타늄 표면이 대기 또는 물 용액에 노출되면 즉시 새로운 산화물 필름을 자동으로 생성합니다. 예를 들어, 산화물 필름의 두께는 약 1 2 ~ 1.6 nm이며 시간에 따라 두껍고 자연적으로 자연적으로 두껍게됩니다. 70 일 후 NM, 545 일 후에 점차 8 ~ 9 nm로 증가한다. 인공적으로 향상된 산화 조건 (예 : 가열, 산화제 또는 양극 산화 사용)은 티타늄 표면에서 산화물 필름의 성장을 가속화하고 비교적 두꺼운 산화물 필름을 얻어 티타늄의 부식 내성을 개선 할 수 있습니다. 따라서, 양극 산화 및 열 산화에 의해 형성된 산화물 필름은 티타늄의 내식성을 크게 향상시킬 것이다.


티타늄의 산화물 필름 (열 산화 필름 또는 양극 산화 산화물 필름 포함)은 일반적으로 단일 구조가 아니며, 산화물의 조성 및 구조는 형성 조건에 따라 다릅니다. 일반적으로, 산화물 필름과 환경 사이의 계면은 TIO2 일 수있는 반면, 산화물 필름과 금속 사이의 계면은 TIO2에 의해 지배 될 수있다. 중간에는 상이한 원자가 상태, 심지어 비 화학적 등가 산화물을 갖는 전이 층이있을 수 있으며, 이는 티타늄의 산화물 필름이 다층 구조를 갖는다는 것을 의미한다. 이 산화물 필름의 형성 과정은 단순히 티타늄과 산소 (또는 공기 중 산소) 사이의 직접적인 반응으로 이해할 수 없습니다. 많은 연구자들은 다양한 메커니즘을 제안했습니다. 전 소비에트 연방 노동자들은 수 소화물이 처음 생성되었다고 믿었고, 그 후 산화물 필름은 수 소화물 상에 형성되었다.