由于鈦管、鈦盤管等材料自身具有有較好的耐蝕性,一般不進行進一步提高其耐蝕性的表面處理,但為了防止鈦在較易受腐蝕的鹽酸、硫酸等非氧化性酸水溶液中的全面 腐蝕和防止在NaCl水溶液中的間隙腐蝕和點蝕,有時采用表面處理的方法。
鈦在高溫大氣中放置,其氧化膜會隨溫度的升高、時間的延長而增厚。大氣氧化處理對鈦的全面腐蝕、問隙腐蝕都有效,方法比較簡便,但耐久性不十分 可靠,這是因為大氣氧化處理僅使氧化膜增厚,純鈦在腐蝕環境中,增厚的氧化膜隨時間的延長而變薄,最終導致腐蝕。其耐蝕性能維持的時間由大氣氧 化處理條件以及腐蝕環境的苛刻程度所決定,具體預測這個時間很困難。要求長期穩定運轉的部件材料一般不大采用這種方法。氧化層的厚度會影響純 鈦的斷裂特性,氧化層越厚,韌性降低越明顯鈦的耐蝕性依靠表面形成的氧化膜來維持。這種氧化膜的生成反應,一般由下式表示,即:
Ti+2H2O-TiO2+4H++4e
這一反應是陽極反應,因此,只要提高鈦的電位就可使此反應進一步向右方向進行,這意味著鈦的氧化膜的穩定性和耐蝕性的提高。但提高鈦電位,必須 從外部施加高電壓,但是面積大時,施加均勻電壓比較困難,所以不常采用,一般地,貴金屬在苛刻的環境下也不腐蝕,顯高電位。利用這一點,在鈦表面涂 覆貴金屬,鈦的電位就向電位高的方向,從而提高其耐蝕性。
2、貴金屬鍍層
在貴金屬中,通常采用較便宜的Pd、Ru或者它們的氧化物(PdO、RuO2)進行鈦的涂覆。在鈦上涂覆貴金屬或其氧化物鈦涂覆Pd以及PdO/TiO2的工藝如下：
涂覆Pd:脫脂->酸洗(HF水容液)->水洗->酸洗(硫酸水溶液)->在氯化鈀水溶液中浸漬->涂硝酸銨鈀水溶液->熱處理(300~800℃)。
涂覆PdO/TiO2:脫脂->500℃,5min熱處理->涂氯化鈀->熱處理(250℃)->理(400~700℃)
在鈦上涂覆貴金屬或其氧化物對改善其耐蝕性極其有效,涂覆處理材料的耐蝕性可與Ti0.15Pd合金匹敵。這種處理的缺點是在流體或含有固型物的流體 中長期使用時,貴金屬膜會從鈦表面剝離,盡管這種剝離甚少,由于剝離及成本問題,貴金屬涂覆主要使用于法蘭面、管板和管的接觸面等形成間隙的部 分,以防止發生間隙腐蝕。
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