Титан известен как наиболее потенциальный “металл будущего” из-за его коррозионной стойкости, легкое формование, высокая прочность и низкая плотность, высокая термостойкость, немагнитный, хорошая биосовместимость и хорошая устойчивость к усталости.
Содержание титана в пласте составляет 6 тысячные доли, который 61 раз превышает содержание меди. Твердость титана аналогична твердости стали., но его вес составляет лишь половину веса стали того же объема. По сравнению с алюминием, титан в два раза тверже алюминия. . Теплопроводность и электропроводность титана аналогичны свойствам нержавеющей стали.. Титан обладает сверхпроводящими свойствами. Температура сверхпроводящего галстука-бабочки чистого титана составляет 0,38-0,4 К.. Удлинение может достигать 50-60% а усадка поперечного сечения равна 70-80%, поэтому его используют в некоторых военных отраслях. Большое количество титана заменило сталь в полевой и аэрокосмической сфере., и титановый порошок также можно использовать в качестве топлива, еще раз подтверждая, что титан является “космический металл, космический металл”
Коррозия титана при комнатной температуре
Титан – очень активный металл., но на самом деле титан очень стабилен во многих средах. Например, титан устойчив к коррозии в окислительных процессах., нейтральные и слабовосстанавливающие среды. Это связано с тем, что титан легко вступает в реакцию с кислородом воздуха и образует плотную, высокоадгезивная и инертная оксидная пленка на поверхности титана, который защищает титановую матрицу от коррозии.
- Кислотная коррозия
(а) Соляная кислота: Соляная кислота концентрацией <5% не реагирует с титаном при комнатной температуре, пока 20% соляная кислота реагирует с титаном при комнатной температуре. Когда температура становится высокой, разбавленная соляная кислота также разъедает титан.. Хотя титан не устойчив к коррозии раствором соляной кислоты., коррозионную стойкость титановых материалов можно улучшить за счет легирования., пассивация анода и добавление ингибиторов коррозии. Поэтому, в производственной практике, титановые материалы все еще имеют ценность. (б) Серная кислота: При нормальной температуре, титан обладает определенной коррозионной стойкостью к низкотемпературным и низкоконцентрированным растворам серной кислоты.. Скорость коррозии титана самая высокая, когда раствор серной кислоты составляет около 40%. Когда концентрация превышает 40%, Скорость коррозии меняется на противоположную, когда она достигает 60%. Он замедляется и достигает максимальной скорости 80%. Нагретая разбавленная кислота или 50% концентрированная серная кислота может реагировать с титаном с образованием сульфата титана.. Коррозионную стойкость титана в серной кислоте можно повысить введением воздуха., азот в раствор, или добавление окислителей или дорогостоящих ионов тяжелых металлов. Поэтому, титан не имеет большого практического значения в серной кислоте. (с) Азотная кислота и царская водка: Титан с плотной и гладкой поверхностью очень устойчив к азотной кислоте.. Это связано с тем, что азотная кислота может быстро образовывать прочную оксидную пленку на поверхности титана., но поверхность шероховатая, особенно губчатый титан или порошок. Титан может реагировать с суб- и горячая разбавленная азотная кислота, и оба будут реагировать с ним при повышении температуры.
- Коррозия титана в морской воде
Титан очень стабилен в морской воде и не подвержен коррозии в морской воде.. Это связано с тем, что плотная оксидная пленка на поверхности титана противостоит эрозии титановой матрицы ионами хлорида.. После тестирования, титан подвергался воздействию морской воды на разных глубинах в течение многих лет без какой-либо явной коррозии.. Даже если на поверхности титана есть отложения, щелевая и питтинговая коррозия не возникают. Наличие сульфидов в морской воде не влияет на коррозионную активность титана.. В морской атмосфере, зона всплеска и приливная зона, титан не имеет проблем с коррозией. Титан также устойчив к эрозии под действием высокоскоростной морской воды.. Фрикционные частицы, взвешенные в морской воде, очень вредны для медных и алюминиевых сплавов., но мало влияют на титан. Титан также признан одним из лучших металлических материалов, устойчивых к кавитационной коррозии в морской воде.. Поскольку титан не токсичен для морских организмов, морские организмы обычно прилипают к титановым поверхностям. На титане под морскими организмами отсутствует щелевая или питтинговая коррозия., поверхность сохраняет целостность антикоррозионной оксидной пленки.. Титан практически не подвержен точечной и щелевой коррозии в морской воде., поэтому титан является наиболее подходящим материалом для использования в морской воде. Благодаря этому хорошему свойству, титан используется для изготовления гребных валов, оснастка и теплообменники для опреснительных установок; он также используется в нагревателях горячей и холодной воды в морских аквариумах., лески и ножи для дайвинга. Титан используется для изготовления корпусов и других компонентов для морского наблюдения., а также мониторы для научного или военного использования. В бывшем Советском Союзе были разработаны технологии производства подводных лодок преимущественно из титана.. Но когда температура поднимется до 90 градусов Цельсия, титан становится нестабильным в морской воде и начинает корродировать.