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寶雞市海兵鈦鎳有限責任公司
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閱讀：26發布時間：2021-7-6
鈦是一個非常耐腐蝕的金屬。鈦的熱力學數據表明，鈦屬于熱力學極不穩定的金屬。如果鈦能夠溶解生成Ti2+的話，其標準電極電位負值很大（-1.63V),其表面總是覆蓋一層鈍態的氧化膜。這樣使鈦的穩定電位穩定地偏向正值，例如鈦在25℃的海水中穩定電位約為+0.09V。在化學手冊和教科書中，可以得到相應于一系列鈦電極反應的標準電極電位。值得指出的是，實際上這些數據并不是直接測定的，而往往只能是從熱力學數據計算得到的，而且由于數據來源不同，可能同時表示的幾個不同的電極反應，出現不同的數據也是不奇怪的。
鈦的電極反應的電極電位數據表明其表面十分活潑，通常總是覆蓋著在空氣中自然生成的氧化膜。因此鈦的優異的耐腐蝕性，源于鈦表面總是會存在一層穩定的、附著性強的、保護性特別好的氧化膜，實際上就是這一層自然氧化膜的穩定性決定了鈦的耐腐蝕性。理論上講，具有保護性的氧化膜的(P/B)比值必須大于1,如果小于1則氧化膜不能*覆蓋金屬表面，因此不可能起到保護作用。如果這個比值太大，則氧化膜內的壓應力相應增大，容易引起氧化膜的破裂，也起不到保護作用。鈦的P/B比值隨著氧化膜的成分和結構不同，處于1~2.5之間，從這個基本點分析，鈦的氧化膜可以具有比較好的保護性能。鈦的表面曝露在大氣或者水溶液中，立即會自動生成新的氧化膜，例如室溫下大氣中的氧化膜厚度為1.2~1.6nm,并隨時間的延長而增厚，70天之后自然增厚到5nm,545天以后逐漸增加到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且得到比較厚的氧化膜，從而提高鈦的耐腐蝕性。因此陽極氧化及熱氧化生成的氧化膜，都會明顯提高鈦的耐腐蝕性。
鈦的氧化膜（包括熱氧化膜或陽極氧化膜）通常不是一種單一的結構，其氧化物的成分和結構隨生成條件而變化。一般情形下，在氧化膜與環境的界面上可能是TiO2,然而在氧化膜與金屬界面上可能以TiO為主。而中間可能存在不同價態的過渡層，甚至是非化學當量的氧化物，這表示鈦的氧化膜存在著多層結構。至于這層氧化膜生成的過程，也不能簡單地理解為鈦與氧（或空氣中的氧）直接反應而成。許多研究者提出過各種不同的機理，前蘇聯的工作者認為首先生成氫化物，然后在氫化物上再形成鈍態的氧化膜。
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