チタンはなぜ常温で耐食性に優れるのか?

チタンは最も可能性が高いことで知られています “フューチャーメタル” 耐食性があるため, 簡単な成形, 高強度かつ低密度, 高温耐性, 非磁性, 優れた生体適合性と優れた耐疲労性.

地層中のチタン含有量は、 6 千分の一, それは 61 銅の含有量の何倍も. チタンの硬さは鋼と同じです, しかし、その重さは同じ体積の鋼鉄の半分しかありません。. アルミと比べて, チタンはアルミニウムの2倍の硬さです. . チタンの熱伝導率と電気伝導率はステンレス鋼と同等です。. チタンは超電導特性を持っています. 純チタンの超電導ボウタイ温度は0.38~0.4Kです。. 伸びは到達することができます 50-60% 断面の収縮は 70-80%, そのため一部の軍事産業で使用されています. 大量のチタンが分野および航空宇宙分野で鋼に取って代わりました, チタン粉末も燃料として使用可能, チタンが “宇宙金属, スペースメタル”

チタンの室温腐食
チタンは非常に活性な金属です, しかし実際には、チタンは多くの媒体において非常に安定しています. 例えば, チタンは酸化に対して耐食性があります, 中性で弱還元性の媒体. これはチタンが空気中の酸素と反応しやすく緻密な組織を形成するためです。, チタン表面に密着性の高い不活性酸化膜を形成, チタンマトリックスを腐食から保護します.

  1. 酸腐食

(ある) 塩酸: ある濃度の塩酸 <5% 室温ではチタンと反応しません, その間 20% 塩酸は室温でチタンと反応します. 気温が高くなると, 希塩酸もチタンを腐食します. チタンは塩酸溶液に対する耐食性はありませんが、, チタン素材の耐食性は合金化により向上します。, アノードの不動態化と腐食防止剤の添加. したがって, 生産実習中, チタン素材にはまだ価値がある. (b) 硫酸: 常温で, チタンは低温、低濃度の硫酸溶液に対して一定の耐食性を持っています。. チタンの腐食速度は、硫酸溶液が約 100% のときに最も速くなります。 40%. 濃度がそれ以上になると、 40%, に達すると腐食速度は逆転します。 60%. で減速し、最高速度に達します。 80%. 加熱した希酸または 50% 濃硫酸はチタンと反応して硫酸チタンを形成する可能性があります. 硫酸中でのチタンの耐食性は空気を導入することで向上します, 窒素を溶液に入れる, または酸化剤や高価な重金属イオンを添加する. したがって, チタンは硫酸中ではあまり実用的価値がありません. (c) 硝酸と王水: 緻密で滑らかな表面を持つチタンは硝酸に対して非常に安定です. これは、硝酸がチタンの表面に強力な酸化膜を急速に形成するためです。, しかし表面はザラザラしています, 特にスポンジチタンやパウダー. チタンはサブと反応することができます- および熱希硝酸, 温度が上昇すると両方とも反応します.

  1. チタンの海水腐食

チタンは海水中で非常に安定しており、海水によって腐食されにくい素材です。. これは、チタン表面の緻密な酸化膜が塩化物イオンによるチタン母材の侵食に抵抗するためです。. テスト後, チタンは、さまざまな深さの海水に長年さらされていますが、明らかな腐食はありません. チタン表面に付着物があっても, すきま腐食や孔食が発生しません. 海水中の硫化物の存在はチタンの腐食性に影響を与えません。. マリンな雰囲気の中で, スプラッシュゾーンとタイダルゾーン, チタンは腐食の問題がありません. チタンは高速海水による浸食にも強い. 海水中に浮遊する摩擦粒子は、銅やアルミニウム合金にとって非常に有害です。, ただしチタンにはほとんど影響しない. チタンは、海水中でのキャビテーション腐食に耐性のある最高の金属材料の 1 つとしても認識されています。. チタンは海洋生物に対して毒性がないため、, 海洋生物がチタンの表面に付着するのは一般的です. 海洋生物の下にあるチタンには隙間腐食や孔食がありません, 表面は耐食酸化皮膜の完全性を維持しています。. チタンは海水中での孔食や隙間腐食がほとんどありません。, チタンは海水での使用に最適な素材です。この優れた特性により、, チタンはプロペラシャフトの製造に使用されます, 海水淡水化プラント用の艤装および熱交換器; 海水水槽の温水器や冷水器にも使用されています。, 釣り糸とダイビングナイフ. チタンは海洋監視配備用のハウジングやその他のコンポーネントの製造に使用されます, 科学用または軍事用のモニターだけでなく. 旧ソ連は主にチタンから潜水艦を製造する技術を開発した. しかし、気温が上がると、 90 摂氏, チタンは海水中で不安定になり、腐食が始まります.

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