Liga resistente à corrosão à base de titânio-- titânio puro
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O titânio e suas ligas possuem baixa densidade, alta resistência específica, alta estabilidade química em meios altamente corrosivos e forte capacidade de autopassivação. Portanto, é amplamente utilizado na aviação, aeroespacial e outros campos, bem como como material médico de implante humano. Nos últimos anos, também tem sido amplamente utilizado em indústrias civis, como química e petrolífera.
Titânioé um metal termodinamicamente ativo com baixo potencial de eletrodo de equilíbrio, ETi/Ti2+=-1.630+0.0293lgaTi2+((V). Aproximando-se do potencial de equilíbrio do alumínio, pode-se observar que sua atividade química é muito alta. Na verdade, o titânio é altamente resistente à corrosão-em muitos meios devido à passivação. O titânio tem forte capacidade de passivação e o o filme de passivação tem capacidade-de autocura. Seu desempenho de passivação não é apenas melhor que o alumínio, mas também melhor que o cromo, níquel, zircônio e aço inoxidável, portanto o titânio é muito estável em muitos meios. Por exemplo, na água do mar a 25 graus, seu potencial de corrosão natural é de cerca de+0.09V, que é maior que o potencial de corrosão do cobre no mesmo meio. Portanto, o a resistência à corrosão do titânio depende se ele pode ser passivado. Se passivado, o titânio é muito resistente-à corrosão; Se não for passivado, o titânio é muito reativo e sofre fortes reações químicas.
Diagrama de produto de titânio
Haste de titânio
Folha de titânio
Tubo de titânio
Fio de titânio
Cadinho de titânio
Peças processadas em titânio
Na oxidação de meios aquosos, o titânio pode ser passivado. Comparada com o zircônio e o aço, a passivação do titânio tem três características:
(1) Baixo potencial de passivação. É fácil de passivar e pode ser passivado em agentes levemente oxidantes. Por exemplo, o titânio pode ser passivado apenas pela reação catódica de redução de íons H+.
(2) Área de passivação estável. Isto indica que o estado passivo é extremamente estável e não é facilmente passivado. Por exemplo, no ácido sulfúrico, o estado passivo do titânio permanece estável até+2.5V. O titânio também é resistente a altas temperaturas e altas concentrações de ácido nítrico. O titânio possui alta estabilidade de passivação devido à formação de filme de passivação de TiO ₂ na superfície, e o filme de passivação de TiO ₂ possui alta sobretensão de oxigênio.
(3) Na presença de íons CI -, o estado passivo não é destruído, enquanto o zircônio sofre passivação próximo a um potencial de 0,1V em uma solução de HCl a 10%, enquanto o titânio não sofre passivação nas mesmas condições. Isso indica que possui propriedades eletroquímicas resistentes à corrosão por cloretos.
Possui boa resistência à corrosão em soluções de cloreto neutras e fracamente ácidas. Por exemplo, é resistente à corrosão por bolhas em uma solução de FeCl ∝ a 30% em temperaturas abaixo de 100 graus e em qualquer concentração de solução de NaCl. O titânio também é resistente à corrosão por pites em soluções de cloreto ou água do mar. O titânio é resistente à corrosão-em água régia (uma mistura de ácido nítrico concentrado e ácido clorídrico concentrado com uma proporção de volume de 1:3), hipoclorito de sódio (cerca de 100 graus), água com cloro e água com cloro quente (cerca de 75 graus). O titânio é extremamente resistente-à corrosão na atmosfera e no solo (taxa de corrosão inferior a 0,0001 mm/ano).
O titânio também resiste à corrosão em ácidos mistos de ácido crômico (ebulição), ácido nítrico (65%, aproximadamente 100 graus), ácido nítrico concentrado e ácido sulfúrico concentrado. O titânio é resistente à corrosão-de alguns ácidos orgânicos, sucos, alimentos, etc.
O titânio não é resistente a ácidos puros não oxidantes (ácido clorídrico, ácido sulfúrico diluído) e a taxa de corrosão aumenta com a temperatura. O titânio não é resistente à corrosão-a ácido fluorídrico, ácido fosfórico diluído em alta-temperatura e ácido fosfórico concentrado à temperatura ambiente. No entanto, se o ácido clorídrico ou ácido sulfúrico contiver uma pequena quantidade de oxidantes (como ácido crômico, ácido nítrico, cloro) ou adicionar íons de metais pesados (como Fe3+, Ti4, Cu ²+, Au ²+, Pt4+), ou permitir que metais como platina e paládio com baixa sobretensão de evolução de hidrogênio entrem em contato com o titânio, a corrosão do titânio pode ser completamente suprimida. É por isso que promovem a passivação anódica do titânio.
Titanium is corrosion-resistant in dilute alkaline solution. But at high concentrations (>22%) e altas temperaturas, não é resistente à corrosão-, devido à geração de hidrogênio e sais de titânio.
O titânio é perigoso em meios oxidantes anidros. Devido à sua alta reatividade química, o titânio sofrerá reações químicas violentas em estado passivo e instável. Para atingir um estado rombudo estável, é necessária água. Quando o teor de água está abaixo de um determinado limite, ou quando oxidantes fortes, como ácido nítrico contendo cloro gasoso ou NO2, podem ocorrer reações de ignição violentas ou mesmo explosões, mas a adição de uma pequena quantidade (como 2%) de água ao meio pode evitá-las.
Além disso, o titânio possui excelente resistência à corrosão em ácidos orgânicos, exceto ácido fórmico, ácido oxálico e ácido cítrico concentrado.
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