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(jìn)行進(jìn)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(diǎn)蝕,有時(shí)采用表面處理的方法。
鈦在高溫大氣中放置,其氧化膜會(huì)隨溫度的升高、時(shí)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?yàn)榇髿庋趸幚韮H使氧化膜增厚,純鈦在腐蝕環(huán)境中,增厚的氧化膜隨時(shí)間的延長而變薄,最終導(dǎo)致腐蝕。其耐蝕性能維持的時(shí)間由大氣氧 化處理?xiàng)l件以及腐蝕環(huán)境的苛刻程度所決定,具體預(yù)測這個(gè)時(shí)間很困難。要求長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的部件材料一般不大采用這種方法。氧化層的厚度會(huì)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(yīng),一般由下式表示,即:
Ti+2H2O-TiO2+4H++4e
這一反應(yīng)是陽極反應(yīng),因此,只要提高鈦的電位就可使此反應(yīng)進(jìn)一步向右方向進(jìn)行,這意味著鈦的氧化膜的穩(wěn)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(shí),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(huán)境下也不腐蝕,顯高電位。利用這一點(diǎn),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(jìn)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(diǎn)是在流體或含有固型物的流體 中長期使用時(shí),貴金屬膜會(huì)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(fā)生間隙腐蝕。
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