鈦在氯、溴、 碘和氟及其化合物中的耐腐蝕性能
在各種金屬材料中,鈦在濕氯氣、氯化物溶液(除了高溫與高濃度的ZnCl2、 AlCls和CaCl2之外)、含氯的化合物(如氯酸鹽、亞氯酸鹽、次氯酸鹽和過氯酸鹽等)溶液中,都具有很好的耐腐蝕性,已經(jīng)在漂白廠、電解氯廠和廢水處理廠中得到成功應(yīng)用。但鈦材在高溫高濃度氯化物溶液中會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕,尤其在與聚四氟乙烯等有機(jī)化合物材料相接觸時(shí),縫隙腐蝕更加嚴(yán)重。
鈦在干氯氣中產(chǎn)生劇烈的腐蝕,甚至引起著火和自燃。Ti與Cl的反應(yīng)生成TiCl4,是一個(gè)放熱反應(yīng)。只要介質(zhì)中含水量很低,釋放的熱量可以促使鈦的燃燒,直到干氯氣或鈦耗盡。如果氯氣中含有水,四氯化鈦就會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),生成白色的氫氧化鈦。氫氧化鈦是一種穩(wěn)定的固體化合物,而不像四氯化鈦(沸點(diǎn)為136℃)那樣具有強(qiáng)烈揮發(fā)性的液體。“干”與“濕”的界限與環(huán)境溫度和合金成分等因素有關(guān)。據(jù)報(bào)道,工業(yè)純鈦在約200℃的氯氣中維持鈍態(tài)的最低水含量約為1.5%;常溫下,最低水含量只要保持在0.3%~0.4%以上就不至于著火。鈦鈀合金和鈦鎳鉬合金可以在更低的水含量下維持金屬的鈍態(tài)。
鈦對(duì)于溴和碘的耐腐蝕性與氯相仿,只要維持一定量的水分就可以保證鈦不會(huì)腐蝕。但是鈦在氟、氫氟酸或酸性氟化物溶液中,即使?jié)舛群艿鸵矔?huì)發(fā)生腐蝕,而且?guī)缀鯖]有任何緩蝕劑可以利用,因此鈦不推薦用于接觸氟氣氛的環(huán)境中。酸性氟化物溶液由于存在氫氟酸,從而迅速腐蝕鈦。然而某些與金屬離子絡(luò)合的氟化物,或極其穩(wěn)定的氟化物(如氟碳化合物),一般也不會(huì)腐蝕鈦。
