Titán korrózióállósági elemzése különböző közegekben

Dec 27, 2024

Hagyjon üzenetet

Általánosságban elmondható, hogy a titán korrózióállósága viszonylag jó oxidáló közegekben, például salétromsavban, krómsavban, hipoklórsavban és perklórsavban. Ebben a közegben a titán tömör oxidációs filmréteget képezhet, amely hatékonyan megakadályozza a további korróziót. Azonban a redukált savban, például híg kénsavoldatban és sósavban, az oxidációs film passzivitása miatt a titán korróziós sebessége gyors, és a hőmérséklet és a koncentráció növekedése szerint gyorsul.

 

A redukált savban a nehézfémsó hozzáadása nyilvánvaló szerepet játszhat a korróziógátlásban. Például a titán-palládium ötvözet és a titán-nikkel-molibdén ötvözet bizonyos nehézfém elemek hozzáadásával jelentősen javítja a korrózióállóságot a tiszta titánhoz képest. Ennek eredményeként ezek az ötvözetek jó teljesítményt mutathatnak az adott korróziós környezetben.

 

A titán az egyik legjobb fémanyag a salétromsavoldat-fűtő berendezésekhez. Amikor 193 fok körüli 60%-os salétromsav hatásának teszik ki, a titán hőcserélőt évek óta nem találták nyilvánvalóan korróziónak a használat után. A titán korróziós sebessége még forrásban lévő 40 és 68%-os salétromsavban is gyors lehet, de rövid idő elteltével a titán passzivitása gyorsan helyreállítható és a korróziós sebesség nyilvánvalóan csökken. Ez összefügghet a titán ionok által a korróziós folyamat során keletkezett korróziógátlással.

A salétromsavban magas hőmérsékleten a titán korrózióállósága a salétromsav tisztaságától függ. Ha a salétromsav koncentrációja 20% és 60% között van, a korróziós jelenségek valószínűleg nyilvánvalóak. Mindazonáltal, még a nitrogén koncentrációban is nyomokban fémionokkal, például Si, Cr, Fe és Ti, ezek az ionok szerepet játszhatnak a titán korróziójának csökkentésében. A rozsdamentes acélhoz képest a titán nagyobb korrózióállóságot mutat salétromsavoldatokban magas hőmérsékleten. Emellett a titán korróziós termék (Ti4+) maga is tökéletes salétromsavas korróziógátló.

 

A szobahőmérsékleten levegővel szellőztetett kénsavban a tiszta titán csak 5%-nál kisebb kénsavoldatot bír el. A hőmérséklet csökkenésével a kénsav oldat koncentrációja, amelyet a titán elvisel, javul. Ha azonban a hőmérsékletet az oldat forráspontjáig emeljük, a titán még akkor is maró hatású lehet, ha a kénsav oldat koncentrációja 0,5%-ra csökken. Ugyanezen a hőmérsékleten, ha nitrogénnel szellőztetik, a titán korróziós sebessége gyorsabb, mint a levegőnél. Ez a korróziós szabály alapvetően ugyanaz más redukált szervetlen savakban.

 

Szobahőmérsékleten a tiszta titán kevesebb, mint 7%-os sósavat képes ellenállni. Korrózióállósága azonban a hőmérséklet emelkedésével nyilvánvalóan csökkenni fog. Ezzel szemben a titán-nikkel-molibdén ötvözet 9%-os sósavoldatot, a titán-palládiumötvözet pedig akár 27%-os sósavat is elvisel. A nagy vegyértékű nehézfém-ionok (például vas, nikkel, réz, molibdén stb.) hozzáadása jelentősen javíthatja a titán korrózióállóságát, ami az egyik oka annak, hogy a titán sikeresen alkalmazható sósavrendszerben a hidrometallurgiai iparban.

 

Emellett szobahőmérsékleten a tiszta titán 30% alatti foszforsav oldatot is elvisel. A tolerálható foszforsav koncentrációja azonban fokozatosan csökken. Amikor a hőmérséklet eléri a 100 fokot, a foszforsav koncentrációja csak körülbelül 2%-on tartható, de amikor a hőmérséklet eléri a forráspontot, nem tudja felgyorsítani a titán korrózióját.

 

Összefoglalva, a titán korrózióállósága különböző közegekben jelentős különbségeket mutat speciális kémiai tulajdonságai és ötvözési módszerei miatt. A gyakorlati alkalmazás során a megfelelő titán anyagokat kell kiválasztani, hogy megfeleljenek a felhasználási követelményeknek, az adott korrozív környezetnek és igényeknek megfelelően.

 

2