鈦的電化學腐蝕基礎

鈦在熱力學上很活潑的金屬，其平衡電位為－1.63V，接近鋁的平衡電位。但是，在大氣或水溶液中，鈦表面上會立即形成一層保護很好的氧化膜，使其處于鈍態(tài)，因而使其穩(wěn)定電位（也稱混合電位或腐蝕電位）遠遠偏向正值。鈦的腐蝕電位變化與材料本身和環(huán)境有關，酸液的性質，pH值，含氧量，材料的表面狀態(tài)，熱處理條件及合金化都會使其腐蝕電位發(fā) 生變化

與其他金屬一樣，鈦在介質中也會產生陰極極化和陽極極化,陰極極化包括活化極化和濃差極化，主要跟被還原物質的化學性質、濃度、溫度和擴散速度有關；陽極行為主要受 pH 值、溫度、溶解氧、應力、熱處理和合金元素的影響。

鈦的均勻腐蝕

純鈦在氧化性及中性介質中具有優(yōu)異的耐蝕性，其均勻腐蝕很輕。例如，在溫度直到沸點的各種濃度的硝酸中，在濕氯氣及氯化鈉、氯酸鹽、次氯酸鹽等氯化物溶液中的腐蝕率都很低，在海水中其腐蝕率約為0.00000076～0.0025mm/a。在沸點以下的低濃度鹽酸、硫酸中，鈦的均勻腐蝕率已明顯提提高，但仍具有一定的耐蝕性。在溫度與濃度較高的還原性酸， 如鹽酸、硫酸、草酸、氫氟酸中，鈦會遭到激烈的腐蝕，均勻腐蝕率高達2000mm/a；在硝酸－硫酸、鹽酸－硝酸的混合溶液中，在含游離氯的鹽酸中，由于氧化性硝酸及氯的作用，鈦的均勻腐蝕獲得相當?shù)母纳啤? 在還原性酸中加入氧化性金屬離子、氧、氧化劑、有機緩蝕劑也有類似的效果。

鈦對大多數(shù)堿溶液具有良好的耐蝕性能，鈦在室溫氫氧化鋇，氫氧化鈣，氫氧化鎂，氫氧化鈉飽和溶液中完全耐腐蝕，在氫氧化鉀中，鈦也具有良好的耐蝕性。而且，與其他金屬不同，鈦在氫氧化鈉中不會發(fā)生堿脆。 但是，鈦的腐蝕率隨堿溶液的濃度和溫度的升高而增加，因此，不能應用于高濃度的氫氧化鈉和氫氧化鉀。

鈦的局部腐蝕

鈦具有較高的抗局部腐蝕破壞的能力，它對晶間腐蝕、應力腐蝕、腐蝕疲勞均不敏感，僅在極少的介質中出現(xiàn)，而其最突出的優(yōu)點是有相當高的抗點蝕破壞性能。

鈦在氯化物、溴化物、碘化物的環(huán)境僅偶爾有點蝕發(fā)生，鈦的點蝕多發(fā)生在高濃度氯化物的沸騰溶液中（42％MgCl2、61％CaCl2、86％ZnCl2、30％BaCl2和NiCl2）以及非水溶液中，例如，僅有少量水的含溴甲醇溶液； 含0.2％HCl的乙醇溶液中，鈦也會發(fā)生點蝕。鈦的點蝕大多是由于浸蝕性鹵素離子的作用引起其表面鈍化膜局部破壞后，向金屬內部擴展的一種腐蝕形態(tài)，蝕孔直徑比點蝕深度小得多。

點蝕發(fā)展可劃分為三個階段：點蝕形成、生長和再鈍化。影響點蝕電位的因素有介質濃度、pH 值、溫度、鈦的合金成分和表面狀態(tài)等。

防止鈦點蝕的措施有以下幾點：

(1) 合理選用鈦材；

(2) 采用酸洗、化學拋光、高溫真空退火、陽極氧化等處理時要防止鋅、鋁、鐵、錳、銅的污染；

(3) 提高溶液流速；

(4) 保持刀片刃口鋒利，鈍的刀具是熱集結和磨損的原因，容易導致刀具失效。

(5) 加入緩蝕劑，如硫酸鹽等。