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钛網在海水中為什麼耐腐蝕及原理?

浏覽: 發布日期:2019-02-14

1.钛網緻密氧化膜耐腐蝕


钛網是由钛金屬生産,如果要闡述钛網的耐腐蝕性就要研究钛的耐腐蝕性及原理。钛是具有強烈鈍化傾向的金屬。然而钛的熱力學數據表明,钛屬于熱力學及不穩定的金屬。钛能夠溶解生産Ti2+其标準電極電位很負(-1.63V),其表面總是覆蓋一層純钛的氧化膜。這樣就使钛的穩定電位穩定的偏向正值。


例如钛網在25℃的海水中穩定電位約為+0.09V。钛網做電極時反應的電位數表明,其表面十分活潑,通常覆蓋着一層氧化膜,這層膜是在空氣中自然生産的,正是這層穩定、附着性強、保護性強的氧化膜,決定了钛網的優異的耐腐蝕性能。


所以由純钛原料生産的钛網在空氣中和氧化性或中性水溶液中能迅速生産一層穩定的氧化性保護膜,即使因為某些原因氧化膜遭到破壞,也能迅速恢複。例如在室溫大氣中氧化膜的後代約為1.2-1.6nm,并随着時間的延長而增厚。70天之後自然曾厚道5nm,545天以後逐漸增加到8-9nm。人為強化氧化條件(例如加熱、采用氧化劑或陽極氧化等)可以加速表面氧化膜的生長并得到較厚的氧化膜,都會明顯提高钛的耐腐蝕性。


钛網的氧化膜(包括熱氧化膜或陽極氧化膜)通常不是單一的結構,其氧化物的成分和結構随生成條件而變化。一般情形下,在氧化膜與環境的界面可能是TiO2,然而在氧化膜與金屬界面可能是TiO為主。中間可能存在不同價态的過渡層,甚至是非化學當量的氧化物,這就表示钛的氧化膜從在着多層結構。因此钛網在氧化性、中性介質中具有優越的耐腐蝕性。


    钛網與氧和氮發生反應,很容易在钛網表面形成一層穩定性極高的、緻密的、與基體結合牢固的氧化膜或氮化膜,隔絕了腐蝕性介質進一步腐蝕钛網基體,和鋁類似,钛網表面的氧化層耐蝕性能非常好,非常耐氯離子的腐蝕,可以說氯離子基本對钛網的氧化膜沒有腐蝕,所以在海水中非常耐蝕。因此,在海水中,钛網的抗蝕性比鋁合金、不鏽鋼、鎳基合金都好。


2.钛網表面塗層耐腐蝕


钛網是一種由純钛絲方孔編織生産的過濾網,純钛絲在冷拉拔時會進行塗覆拉絲石墨塗層,一是可保證純钛絲絲徑均勻、公差小,


二是潤滑模具提高生産效率,三是拉絲石墨乳與純钛絲基材結合十分緊密,塗層厚度約為20微米,當帶有拉絲石墨乳塗層的钛網浸泡在海水中使用時,塗層可以有效隔離钛網與海水接觸,防止海水腐蝕钛網,可以說石墨乳塗層賦予钛網在海水中更好的耐腐蝕性,提高其使用壽命。


總結:氧化膜為钛網提供化學層面的耐腐蝕性,那麼拉絲石墨乳塗層為钛網提供了物理層次的耐腐蝕性。


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