鈦的點(diǎn)蝕的特征和規律
2022/2/28 6:45:54
點(diǎn)蝕是鈍化型金屬所特有的一種腐蝕形式。鈦的抗點(diǎn)蝕性能與不銹鋼或鋁合金相比較，是十分優(yōu)秀的。由于鈦在高溫濃氯化物溶液中應用日益增加，鈦制設備的點(diǎn)蝕事例逐漸增多。電解鋅中的鈦制陽(yáng)極籃，氯化鋅溶液中加熱的鈦制盤(pán)管，175℃、72％氯化鈣溶液的鈦制球閥都發(fā)生過(guò)點(diǎn)蝕破壞的事例。一般而論，鈦的點(diǎn)蝕比縫隙腐蝕更加困難，縫隙腐蝕通常是以縫隙面上的點(diǎn)蝕形式出現的。
電化學(xué)技術(shù)可以測定金屬的點(diǎn)蝕電位，從而比較金屬的點(diǎn)蝕的傾向。如果點(diǎn)蝕電位超過(guò)表面氧化膜的破裂電位，則氧化膜發(fā)生點(diǎn)蝕，這應該是一種簡(jiǎn)單的實(shí)驗方法，但是不見(jiàn)得是萬(wàn)能的判別試驗，只是一個(gè)比較試驗方法。
綜合國內外的研究和工業(yè)實(shí)踐，鈦的點(diǎn)蝕具有以下的特征和規律。
?、僭诼然锘蜾寤锶芤褐?，溫度升高提高鈦的點(diǎn)蝕敏感性。pH 值對于鈦抗點(diǎn)蝕的能力實(shí)際上影響不大，然而電化學(xué)測量表明 pH 值對于點(diǎn)蝕電位的影響比較敏感。實(shí)驗數據表明，鈦在硫酸鹽或磷酸鹽溶液中的破裂電位非常高，大約在 100V 左右，不至于擔心點(diǎn)蝕的問(wèn)題。而鈦在氯化物溶液中的破裂點(diǎn)為 8～10V，溴化物或碘化物溶液可能只有 1V 左右，因此有理由擔心鈦在鹵化物溶液中點(diǎn)蝕的可能性。但是具體判斷點(diǎn)蝕的可能性時(shí)，還必須依靠點(diǎn)蝕的實(shí)際試驗，而不是僅僅依靠點(diǎn)蝕電位的比較。
?、阝佒需F含量高的時(shí)候，其耐點(diǎn)蝕能力下降，金屬鈦中的鈦鐵（Ti-Fe）相，通常是點(diǎn)蝕的成核位置。氯堿工業(yè)中使用的氧化釕涂層鈦陽(yáng)極，當雜質(zhì)鐵的含量較高時(shí)，由于鈦自身的點(diǎn)蝕而使得氧化釕涂層遭到破壞。
?、郾砻骖A處理狀態(tài)對于點(diǎn)蝕有明顯影響。表2-17列出四種表面預處理方法對于點(diǎn)蝕電位的影響，熱氧化和陽(yáng)極氧化的表面，其點(diǎn)蝕電位最高，即點(diǎn)蝕敏感性最??；濕砂紙拋光的表面，點(diǎn)蝕的敏感性最大。在同一種表面預處理的條件下，3級工業(yè)純鈦的點(diǎn)蝕電位最高，表明點(diǎn)蝕的敏感性最小。表2-17中三種級別的工業(yè)純鈦，其氧的含量分別為：1級是0.0655％，2級是0.0955％，3級是0.2145％。因此鈦的氧含量提高可以提高點(diǎn)蝕電位，表示鈦的抗點(diǎn)蝕性能得到改善。
?、鼙砻娲植?，或者用鋅、鐵、鋁、錳或銅摩擦的鈦表面，均促進(jìn)點(diǎn)蝕的發(fā)生。某些陰離子（如硫酸根，硝酸根，鉻酸根，磷酸根和碳酸根）可以提高鈦的抗點(diǎn)蝕性能。
?、蔹c(diǎn)蝕的發(fā)生和發(fā)展一般有三個(gè)階段：即成核、生長(cháng)和再鈍化。點(diǎn)蝕的成核條件是鈦所處的電位高于膜的破裂電位，點(diǎn)蝕電流隨時(shí)間的增長(cháng)表明成核之后腐蝕點(diǎn)（孔）的生長(cháng)情況。但是由于腐蝕孔的總面積并不是固定不變的，所以電流大小不可能作為腐蝕孔生長(cháng)的定量尺度。再鈍化抑制點(diǎn)蝕的發(fā)展，在某些情形下點(diǎn)蝕可能停留在第2階段，第3階段不一定出現，此時(shí)原來(lái)的腐蝕孔停止發(fā)展，這大致可以由以下情形引起，表面氧化膜的不均勻性消除或改善，腐蝕孔內的電位變動(dòng)（如孔中電阻增加）而發(fā)生鈍化，金屬表面電位發(fā)生變化(如電化學(xué)保護)等。
