टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं का संक्षारण

टाइटेनियम के नमूनों या वर्कपीस की सतह पर समान संक्षारण होता है, जिससे एक समान मोटाई वाले संक्षारण उत्पादों की एक परत बनती है जो टाइटेनियम की सतह से निकटता से चिपक जाती है और आम तौर पर समय के साथ अंदर की ओर विस्तारित नहीं होती है, लेकिन कुछ अपवाद भी हैं। कई संक्षारक मीडिया में, टाइटेनियम का संक्षारण प्रदर्शन सुरक्षात्मक कोटिंग वाले अन्य धातुओं, जैसे एल्यूमीनियम की तुलना में अच्छा या बेहतर है। टाइटेनियम का क्षरण आमतौर पर प्रकृति में इलेक्ट्रोलाइटिक होता है, इसलिए संक्षारण और इलेक्ट्रोड क्षमता और इलेक्ट्रोडायनामिक वर्तमान के बीच एक निश्चित संबंध होता है। एनोडिक और कैथोडिक ध्रुवीकरण का भी संक्षारण तंत्र और दर पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। टाइटेनियम की विद्युत क्षमता काफी हद तक ऑक्साइड फिल्म के इन्सुलेट गुणों पर निर्भर करती है। इसलिए, टाइटेनियम सतह ऑक्साइड फिल्म की विशेषताएं इसके संक्षारण प्रतिरोध में निर्णायक भूमिका निभाती हैं। कोई भी कारक जो ऑक्साइड फिल्म के घनत्व, मोटाई और इन्सुलेशन गुणों में सुधार कर सकता है, संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने में मदद करेगा। इसके विपरीत, कोई भी कारक जो ऑक्साइड फिल्म की प्रभावी सुरक्षात्मक क्षमता को कम करता है, चाहे वह यांत्रिक हो या रासायनिक, टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध को नाटकीय रूप से कम कर देगा।

ज्यादातर मामलों में टाइटेनियम का क्षरण प्रकृति में स्थानीय होता है, एक बिंदु पर क्षरण की सीमा दूसरे बिंदु पर क्षरण की सीमा से काफी भिन्न होती है। दरार संक्षारण, गुहा संक्षारण, तनाव संक्षारण क्रैकिंग, आदि सभी स्थानीयकृत संक्षारण हैं। दरार का क्षरण आमतौर पर फ्लैंज या सिलवटों के बीच और बिल्ड-अप के निकट अंतराल के बीच होता है। यदि अंतर बहुत छोटा या बहुत बड़ा है तो ऐसा नहीं होगा। गुहिकायन संक्षारण एक प्रकार का संक्षारण है जो खुले स्थानों में होता है। इस प्रकार का क्षरण CI-, Br-, I-प्लाज्मा की उपस्थिति में आसानी से हो सकता है। तनाव संक्षारण क्रैकिंग एक प्रकार का संक्षारण है जो तन्य तनाव और संक्षारक वातावरण की संयुक्त कार्रवाई के तहत वर्कपीस या नमूनों में होता है।

संक्षारक बहने वाले मीडिया में नमूनों या वर्कपीस के क्षरण का रूप तरल पदार्थ की यांत्रिक क्रिया से तेज हो जाता है, क्योंकि तरल कुछ या सभी संक्षारण उत्पादों को दूर ले जा सकता है, नई सतहों को उजागर कर सकता है और संक्षारण को तेज कर सकता है।

असमान धातु संपर्क संक्षारण को गैल्वेनिक संक्षारण भी कहा जाता है। संक्षारक वातावरण में, विभिन्न विद्युत क्षमता वाले दो धातु या संरचनात्मक घटकों को रखना। यदि बिजली की कमी होती है, तो कम क्षमता वाली धातु का संक्षारण हो जाएगा।

H2 या H2 क्रिस्प चूसें

सामान्य परिस्थितियों में, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में हमेशा H2 होता है। यदि H2 को किसी सामग्री से निकाला जाता है, तो जब निकाली गई मात्रा ठोस समाधान सीमा से अधिक हो जाती है, तो भंगुर हाइड्राइड बनेंगे, जिससे हाइड्रोजन भंगुरता हो जाएगी।

ज्यादातर मामलों में, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं का क्षरण स्थानीयकृत होता है, और एक बिंदु पर क्षरण की डिग्री दूसरे बिंदु पर क्षरण की डिग्री से बहुत भिन्न होती है। इसलिए, संक्षारण का मात्रात्मक मूल्यांकन केवल कुछ नमूनों के परिणामों के बजाय बड़ी मात्रा में सांख्यिकीय सामग्री पर आधारित हो सकता है। संक्षारण का आकलन करने में एक और गंभीर मुद्दा यह है कि मानक के रूप में क्या उपयोग किया जाए। बड़े पैमाने पर नुकसान का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, और संक्षारण की डिग्री ज्यादातर ताकत के नुकसान, सतह की उपस्थिति में बदलाव या छिद्रों के आधार पर तय की जाती है। सामान्यतया, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु धीरे-धीरे खराब होते हैं। जब तक आप परिस्थितियों के लिए पूरी तरह से अयोग्य न हों। टाइटेनियम के प्रदर्शन का उचित मूल्यांकन करने के लिए, परीक्षण अक्सर दर्जनों दिनों या वर्षों तक किया जाता है। कई मामलों में, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु पहले तेजी से संक्षारण करते हैं, फिर धीमा हो जाते हैं, और अंत में अक्सर केवल कमजोर संक्षारण होता है। लेकिन कुछ मामलों में, टाइटेनियम मिश्र धातु समय की अवधि के बाद परिवर्तन से गुजरेंगे, और संरचना और गुण नाटकीय रूप से बदल जाएंगे। इसलिए, अल्पकालिक उपयोग परीक्षण पूरी तरह से विश्वसनीय नहीं हैं। त्वरित परीक्षण के कई तरीके हैं, लेकिन आम तौर पर कहें तो, परीक्षण जितना तेज़ होगा, परिणाम उतने ही कम विश्वसनीय होंगे।

टाइटेनियम थर्मोडायनामिक रूप से अत्यंत अस्थिर धातुओं में से एक है। इसका मानक इलेक्ट्रोड विभव {{0}}.63V है। सतह हमेशा एक पतली और घनी TiO2 फिल्म से ढकी रहती है। इसलिए, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की स्थिरता क्षमता सकारात्मक होती है। उदाहरण के लिए, 25 डिग्री पर समुद्री जल में टाइटेनियम की स्थिर क्षमता लगभग 0.09V है। इलेक्ट्रोड क्षमता की गणना अधिकतर थर्मोडायनामिक डेटा के आधार पर की जाती है। अलग-अलग डेटा स्रोतों के कारण, अलग-अलग डेटा दिखाई दे सकता है, जो सामान्य है।

टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सतह पर हमेशा एक पतली ऑक्साइड फिल्म होती है, जो स्वाभाविक रूप से हवा में उत्पन्न होती है। इसका उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध स्थिर, मजबूत आसंजन और अच्छी सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म से आता है जो इसकी सतह पर हमेशा मौजूद रहती है। सुरक्षात्मक फिल्म का संक्षारण प्रतिरोध पी/बी अनुपात द्वारा व्यक्त किया जाता है। केवल जब पी/बी मान 1 से अधिक होता है तो इसका सुरक्षात्मक प्रभाव पड़ता है। अन्यथा, संक्षारण प्रतिरोध कम होगा, लेकिन यह 2.5 से अधिक नहीं हो सकता। यदि यह इस मान से अधिक है, तो ऑक्साइड फिल्म में संपीड़न तनाव बढ़ जाता है, जिससे ऑक्साइड फिल्म आसानी से टूट सकती है और संक्षारण प्रतिरोध कम हो सकता है। इष्टतम मान 1~2.5 है.

टाइटेनियम तुरंत वायुमंडल या जलीय घोल में एक ऑक्साइड फिल्म बनाएगा। कमरे के तापमान पर वातावरण में बनने वाली फिल्म की मोटाई 1.2 एनएम ~ 1.6 एनएम है, और समय के साथ बढ़ती है। यह 70 दिनों के बाद 5 एनएम तक बढ़ जाएगा और 545 दिनों के बाद 8 एनएम ~ 9 एनएम तक गाढ़ा हो सकता है। . ऑक्सीकरण स्थितियों को कृत्रिम रूप से मजबूत करना, जैसे गर्म करना, ऑक्सीडेंट जोड़ना या एनोडाइजिंग, ऑक्सीकरण में तेजी ला सकता है, फिल्म की मोटाई बढ़ा सकता है और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकता है।

टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सतह पर ऑक्साइड फिल्म आम तौर पर एक एकल संरचना नहीं होती है, और इसकी संरचना और संरचना गठन की स्थिति से संबंधित होती है। आमतौर पर, ऑक्साइड फिल्म और पर्यावरण के बीच का इंटरफ़ेस मुख्य रूप से TiO2 है, जबकि ऑक्साइड फिल्म और धातु के बीच का इंटरफ़ेस मुख्य रूप से TiO2 हो सकता है, बीच में विभिन्न वैलेंस राज्यों या यहां तक ​​कि गैर-स्टोइकोमेट्रिक ऑक्साइड की संक्रमण परतें भी हो सकती हैं। इसका मतलब है कि टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की सतह ऑक्साइड फिल्म में एक जटिल बहु-परत संरचना होती है। जहां तक ​​उनकी निर्माण प्रक्रिया का सवाल है, इसे केवल Ti और O2 के बीच सीधी प्रतिक्रिया के रूप में नहीं समझा जा सकता है। कई शोधकर्ताओं ने एकाधिक गठन तंत्र का प्रस्ताव दिया है। रूसी विद्वानों का मानना ​​है कि पहले हाइड्राइड उत्पन्न होता है, और फिर हाइड्राइड पर एक शुद्ध ऑक्साइड फिल्म बनती है।