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钛合金材料在海水中的腐蚀性能及应用案例
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钛合金材料在海水中的腐蚀性能及应用案例

发布时间 :2021-02-17 06:31:52 浏览次数 :

腐蚀不仅使金属零件失效,浪费大量的金属材料,浪费了能源、资源、人力,而且还有巨大的经济损失和环境污染,严重时会付出生命的代价。因此,解决现代工程中的腐蚀问题不仅能够促进科学技术的进步,而且对国民经济的发展具有十分重要的意义。在这种背景下,金属钛材料脱颖而出。20世纪50年代,钛材料作为一种新型材料特别是其优良的耐腐蚀性能引起了大家的高度重视。为此,我国成立了专门进行钛材料推广、促进钛材料在我国工业中应用的“钛材推广应用办公室”。在开展基础研究和应用研究的基础上,钛材料在我国的石油化工等领域得到了迅速应用。

钛虽然是一种很活泼的金属,但在许多介质中发生钝化,具有极好的耐腐蚀性能。钛的致钝电位较负,在酸性氯化物等溶液中的致钝电流密度较小,在具有氧化能力的氧化剂中就能钝化。钛在氧化性酸、中性盐以及某些稀酸溶液中的阳极极化曲线常无活化区,在这些介质中具有很强的钝化趋向与钝态稳定性,即使钛表面被划伤,也能迅速修复维持稳定钝态。钛的钝化膜在氧化性、中性、弱还原性等介质中能够处于稳定状态,这些介质主要有淡水、海水、普通污水、湿氯气、二氧化氯、硝酸、铬酸、醋酸、氯化铁、氯化铜、低于3%的HCl和低于4%的H2SO4,。钛的钝化膜在强还原性酸与无水强氧化剂等介质中会遭到破坏,这些介质主要有氢氟酸、氢硅酸、含氟化物溶液、浓度大于3%的HCl、浓度大于4%的H2SO4, 磷酸、草酸和发烟硝酸等。因此,钛在潮湿的大气中耐腐蚀性能远优于不锈钢,对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的耐腐蚀能力。日本东京湾大桥是采用钛材料包裹的钢桥墩,有效地解决了海水对大桥墩的腐蚀,图1是钛在日本东京湾大桥的使用情况。

钛在日本东京湾大桥

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