Priodweddau cemegol gwiail titaniwm ac electrodau titaniwm

Mae titaniwm yn fetel sy'n gwrthsefyll cyrydiad iawn. Mae data thermodynamig ar gyfer titaniwm yn dangos bod titaniwm yn fetel ansefydlog iawn yn thermodynamig. Os gall titaniwm hydoddi i ffurfio Ti2, bydd ei botensial electrod safonol yn negyddol iawn (-1.63V), a bydd ei wyneb bob amser yn cael ei orchuddio â ffilm passivation ocsid. Mae hyn yn achosi i botensial sefydlog titaniwm fod yn gogwyddo'n raddol tuag at werthoedd positif. Er enghraifft, mae potensial sefydlog titaniwm mewn dŵr môr ar 25 gradd tua 0.09V. Mewn llawlyfrau cemeg a gwerslyfrau, gellir cael cyfres o botensial electrod safonol sy'n cyfateb i adweithiau electrod titaniwm. Mae'n werth nodi nad yw'r data hyn mewn gwirionedd yn cael eu mesur yn uniongyrchol, ond yn aml dim ond ar sail data thermodynamig y gellir eu cyfrifo. Ar ben hynny, oherwydd gwahanol ffynonellau data, gellir cynrychioli nifer o wahanol adweithiau electrod ar yr un pryd, gan arwain at ddata gwahanol. Rhyfedd.

Mae data potensial electrod ar gyfer adweithiau electrod titaniwm yn dangos bod ei wyneb yn weithgar iawn ac fel arfer mae bob amser wedi'i orchuddio â ffilm ocsid sy'n digwydd yn naturiol yn yr awyr. Felly, mae ymwrthedd cyrydiad ardderchog titaniwm yn dod o'r ffaith bod yna ffilm ocsid sefydlog, gludiog iawn ac amddiffynnol ar wyneb titaniwm bob amser. Mewn gwirionedd, sefydlogrwydd y ffilm ocsid naturiol hon sy'n pennu sefydlogrwydd titaniwm. Mae gan ymwrthedd cyrydiad, gan gynnwys gwiail titaniwm aloi titaniwm a thitaniwm, gwifrau titaniwm, platiau titaniwm, ac ati, ymwrthedd cyrydiad cryf. Wrth gwrs, mae ymwrthedd cyrydiad pob brand yn wahanol. Rydym wedi sôn amdano mewn cynnwys blaenorol ar y wefan. Iawn, ni ddywedaf lawer heddiw. Yn ddamcaniaethol, rhaid i gymhareb P / B y ffilm amddiffynnol ocsid fod yn fwy nag 1. Os yw'n llai nag 1, ni all y ffilm ocsid orchuddio'r wyneb metel yn llwyr ac ni all ei amddiffyn. Os yw'r gymhareb hon yn rhy fawr, bydd y straen cywasgol yn y ffilm ocsid yn cynyddu yn unol â hynny, a all achosi'r ffilm ocsid yn hawdd i rwygo a cholli ei effaith amddiffynnol. Mae cymhareb P/B titaniwm yn newid gyda chyfansoddiad a strwythur y ffilm ocsid, yn amrywio o 1 i 2.5. O'r pwynt dadansoddi sylfaenol hwn, gall y ffilm titaniwm ocsid gael perfformiad amddiffynnol cymharol dda.
Pan fydd wyneb y titaniwm yn agored i'r atmosffer neu'r hydoddiant dyfrllyd, bydd ffilm ocsid newydd yn ffurfio'n awtomatig ar unwaith. Er enghraifft, trwch y ffilm ocsid atmosfferig ar dymheredd ystafell yw 1.2 ~ 1.6nm, ac mae'n tewhau gydag amser, ac yn tewhau'n naturiol i 5nm ar ôl 70 diwrnod. Ar ôl 545 diwrnod, cynyddodd yn raddol i 8 ~ 9nm. Gall cryfhau amodau ocsideiddio yn artiffisial (fel gwresogi, defnyddio ocsidyddion neu anodizing, ac ati) gyflymu twf y ffilm ocsid arwyneb a chael ffilm ocsid mwy trwchus, a thrwy hynny wella ymwrthedd cyrydiad titaniwm. Felly, bydd y ffilm ocsid a gynhyrchir gan anodizing ac ocsidiad thermol yn gwella'n sylweddol ymwrthedd cyrydiad titaniwm. Nawr mae ein cwsmeriaid wedi defnyddio ein gwiail titaniwm a gwifrau i wneud llawer o gynhyrchion tebyg, sy'n dangos bod hwn yn ddull ymarferol.

Fel arfer nid yw ffilm ocsid titaniwm (gan gynnwys ffilm ocsideiddio thermol neu ffilm ocsid anodig) yn un strwythur, ac mae cyfansoddiad a strwythur ei ocsid yn newid gyda'r amodau ffurfio. Yn gyffredinol, gall y rhyngwyneb rhwng y ffilm ocsid a'r amgylchedd fod yn TiO2, ond gall y rhyngwyneb rhwng y ffilm ocsid a'r metel gael ei ddominyddu gan TiO. Hynny yw, o dan amgylchiadau arferol, wyneb y gwiail titaniwm a gynhyrchwn yw TiO2, a'r rhyngwyneb rhwng y metel a'r ffilm ocsid yw TiO. Wrth gwrs, mae hyn yn cynnwys platiau titaniwm a gofaniadau aloi titaniwm, ac mae wyneb gwiail aloi titaniwm yn fwy cymhleth. Ond p'un a yw'n gwiail titaniwm pur, gwiail aloi titaniwm, neu wifrau aloi titaniwm, mae yna haenau pontio gyda gwahanol wladwriaethau falens yn y canol, a hyd yn oed ocsidau nad ydynt yn stoichiometrig. Mae hyn yn golygu bod gan y ffilm ocsid o ddeunydd titaniwm strwythur aml-haen. O ran y broses o ffurfio'r ffilm ocsid hon, ni ellir ei deall yn syml fel adwaith uniongyrchol rhwng titaniwm ac ocsigen (neu ocsigen yn yr aer). Mae llawer o ymchwilwyr wedi cynnig mecanweithiau amrywiol. Credai gweithwyr yn yr hen Undeb Sofietaidd fod hydrid yn cael ei gynhyrchu yn gyntaf, ac yna ffurfiwyd ffilm ocsid goddefol ar yr hydrid.