Cyrydiad titaniwm a aloion titaniwm

Mae cyrydiad unffurf yn digwydd ar wyneb samplau titaniwm neu ddarnau gwaith, gan ffurfio haen o gynhyrchion cyrydiad â thrwch unffurf sy'n glynu'n agos at wyneb titaniwm ac yn gyffredinol nid yw'n ehangu i mewn dros amser, ond mae yna eithriadau. Mewn llawer o gyfryngau cyrydol, mae perfformiad cyrydiad titaniwm cystal neu well na metelau eraill â haenau amddiffynnol, fel alwminiwm. Mae cyrydiad titaniwm fel arfer yn electrolytig ei natur, felly mae perthynas benodol rhwng cyrydiad a photensial electrod a cherrynt electrodynamig. Mae polareiddio anodig a cathodig hefyd yn cael dylanwad cryf ar fecanweithiau a chyfraddau cyrydiad. Mae potensial trydanol titaniwm yn dibynnu i raddau helaeth ar briodweddau insiwleiddio'r ffilm ocsid. Felly, mae nodweddion ffilm wyneb titaniwm ocsid yn chwarae rhan bendant yn ei wrthwynebiad cyrydiad. Bydd unrhyw ffactorau a all wella dwysedd, trwch, ac eiddo inswleiddio'r ffilm ocsid yn helpu i wella ymwrthedd cyrydiad. I'r gwrthwyneb, bydd unrhyw ffactor sy'n lleihau gallu amddiffynnol effeithiol y ffilm ocsid, boed yn fecanyddol neu'n gemegol, yn achosi i ymwrthedd cyrydiad titaniwm ostwng yn ddramatig.

Yn y rhan fwyaf o achosion mae cyrydiad titaniwm yn lleol ei natur, ac mae maint y cyrydiad ar un adeg yn sylweddol wahanol i faint y cyrydiad ar bwynt arall. Mae cyrydiad agennau, cyrydiad ceudod, cracio cyrydiad straen, ac ati i gyd yn cyrydiad lleol. Mae cyrydiad hollt fel arfer yn digwydd rhwng fflansau neu blygiadau a rhwng bylchau ger cronni. Ni fydd hyn yn digwydd os yw'r bwlch yn rhy fach neu'n rhy fawr. Mae cyrydiad cavitation yn fath o gyrydiad sy'n digwydd mewn agoriadau. Gall y math hwn o gyrydiad ddigwydd yn hawdd ym mhresenoldeb CI-, Br-, I-plasma. Mae cracio cyrydiad straen yn fath o gyrydiad sy'n digwydd mewn darnau gwaith neu sbesimenau o dan weithred gyfunol straen tynnol ac amgylchedd cyrydol.

Mae ffurf cyrydiad samplau neu ddarnau gwaith mewn cyfryngau sy'n llifo cyrydol yn cael ei gyflymu gan weithred fecanyddol yr hylif, oherwydd gall yr hylif dynnu rhai neu'r cyfan o'r cynhyrchion cyrydiad, datgelu arwynebau newydd, a chyflymu cyrydiad.

Gelwir cyrydiad cyswllt metel annhebyg hefyd yn gyrydiad galfanig. Mewn amgylchedd cyrydol, gosod dwy gydran fetel neu strwythurol gyda gwahanol botensial trydanol. Os bydd byr trydanol yn digwydd, bydd y metel â'r potensial is yn cyrydu.

Sugno H2 neu H2 Crisp

O dan amgylchiadau arferol, mae aloion titaniwm a thitaniwm bob amser yn cynnwys H2. Os caiff H2 ei dynnu o ddeunydd, bydd hydridau brau yn ffurfio pan fydd y swm a echdynnwyd yn fwy na'r terfyn hydoddiant solet, gan arwain at embrittled hydrogen.

Yn y rhan fwyaf o achosion, mae cyrydiad titaniwm a aloion titaniwm yn lleol, ac mae graddau'r cyrydiad ar un adeg yn wahanol iawn i raddfa'r cyrydiad ar bwynt arall. Felly, dim ond ar lawer iawn o ddeunydd ystadegol y gellir seilio gwerthusiad meintiol o gyrydiad yn hytrach na chanlyniadau ychydig o samplau. Mater difrifol arall wrth asesu cyrydiad yw beth i'w ddefnyddio fel safon. Anaml y defnyddir colled màs, a bernir graddau'r cyrydiad yn bennaf ar sail colli cryfder, newidiadau mewn ymddangosiad arwyneb, neu drydylliadau. Yn gyffredinol, mae aloion titaniwm a thitaniwm yn cyrydu'n araf. Oni bai eich bod yn gwbl anaddas ar gyfer yr amodau. Er mwyn gwerthuso perfformiad titaniwm yn iawn, cynhelir profion yn aml dros ddwsinau o ddyddiau neu hyd yn oed flynyddoedd. Mewn llawer o achosion, mae aloion titaniwm a thitaniwm yn cyrydu'n gyflym ar y dechrau, yna'n arafu, ac yn olaf dim ond cyrydiad gwan sy'n digwydd yn aml. Ond mewn rhai achosion, bydd aloion titaniwm yn cael eu trawsnewid ar ôl cyfnod o amser, a bydd y strwythur a'r eiddo yn newid yn ddramatig. Felly, nid yw profion defnydd tymor byr yn gwbl ddibynadwy. Mae yna lawer o ddulliau profi cyflym, ond yn gyffredinol, y cyflymaf yw'r prawf, y lleiaf dibynadwy yw'r canlyniadau.

Mae titaniwm yn un o'r metelau thermodynamig hynod ansefydlog. Ei botensial electrod safonol yw {{0}}.63V. Mae'r wyneb bob amser wedi'i orchuddio â ffilm TiO2 denau a thrwchus. Felly, mae potensial sefydlogrwydd aloion titaniwm a thitaniwm yn dueddol o fod yn gadarnhaol. Er enghraifft, mae potensial sefydlog titaniwm mewn dŵr môr ar 25 gradd tua 0.09V. Mae'r potensial electrod yn cael ei gyfrifo'n bennaf ar sail data thermodynamig. Oherwydd gwahanol ffynonellau data, gall gwahanol ddata ymddangos, sy'n normal.

Mae ffilm ocsid tenau bob amser ar wyneb titaniwm a aloion titaniwm, sy'n cael ei gynhyrchu'n naturiol yn yr awyr. Daw ei wrthwynebiad cyrydiad rhagorol o'r adlyniad sefydlog, cryf a ffilm ocsid amddiffynnol da sydd bob amser yn bodoli ar ei wyneb. Mynegir ymwrthedd cyrydiad y ffilm amddiffynnol gan y gymhareb P / B. Dim ond pan fydd y gwerth P/B yn fwy nag 1 y mae'n cael effaith amddiffynnol. Fel arall, bydd y gwrthiant cyrydiad yn isel, ond ni all fod yn fwy na 2.5. Os yw'n fwy na'r gwerth hwn, mae'r straen cywasgol yn y ffilm ocsid yn cynyddu, a all achosi'r ffilm ocsid yn hawdd i rwygo a lleihau ymwrthedd cyrydiad. Y gwerth gorau posibl yw 1 ~ 2.5.

Bydd titaniwm ar unwaith yn ffurfio ffilm ocsid yn yr atmosffer neu hydoddiant dyfrllyd. Trwch y ffilm a ffurfiwyd yn yr atmosffer ar dymheredd ystafell yw 1.2nm ~ 1.6nm, ac mae'n tyfu gydag amser. Bydd yn cynyddu i 5nm ar ôl 70 diwrnod a gellir ei dewychu i 8nm ~ 9nm ar ôl 545 diwrnod. . Gall cryfhau amodau ocsideiddio yn artiffisial, megis gwresogi, ychwanegu ocsidyddion neu anodizing, gyflymu ocsidiad, cynyddu trwch ffilm, a gwella ymwrthedd cyrydiad.

Yn gyffredinol, nid yw'r ffilm ocsid ar wyneb titaniwm a aloion titaniwm yn un strwythur, ac mae ei gyfansoddiad a'i strwythur yn gysylltiedig â'r amodau ffurfio. Fel arfer, mae'r rhyngwyneb rhwng y ffilm ocsid a'r amgylchedd yn TiO2 yn bennaf, tra gall y rhyngwyneb rhwng y ffilm ocsid a'r metel fod yn TiO2 yn bennaf, gyda haenau pontio o wahanol gyflyrau falens neu hyd yn oed ocsidau nad ydynt yn stoichiometrig yn y canol. Mae hyn yn golygu bod gan y ffilm ocsid arwyneb o titaniwm a aloion titaniwm strwythur aml-haen cymhleth. O ran eu proses ffurfio, ni ellir ei ddeall yn syml fel adwaith uniongyrchol rhwng Ti ac O2. Mae sawl ymchwilydd wedi cynnig mecanweithiau ffurfio lluosog. Mae ysgolheigion Rwsia yn credu bod hydrid yn cael ei gynhyrchu yn gyntaf, ac yna mae ffilm ocsid pur yn cael ei ffurfio ar y hydrid.