钛在氯、溴、 碘和氟及其化合物中的耐腐蚀性能
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发布时间：2024-08-07 07:11
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时间：2024-08-11 22:03
在金属王国中，钛的耐腐蚀特性独树一帜
在众多金属材料中，钛展现出卓越的耐腐蚀特性，特别是在湿氯气和氯化物溶液（除了高温高浓度的ZnCl2、AlCls和CaCl2外）以及各类含氯化合物（氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐和过氯酸盐等）的环境中，它表现出非凡的抗腐蚀能力，已经在漂白工厂、电解氯工厂和废水处理厂中得到了广泛应用。然而，钛的耐腐蚀性并非无懈可击，它在高温高压的氯化物溶液中，特别是在与有机材料如聚四氟乙烯接触时，缝隙腐蚀的风险显著增加。
干氯气中的挑战与火花
令人惊讶的是，钛在干氯气中面临更为严峻的腐蚀挑战。当Ti与Cl反应生成可燃的TiCl4时，这是一场潜在的热释放反应。只要介质中的水分极低，释放出的热量足以点燃钛，直到氯气耗尽或钛材消失。但当氯气中混有水分，四氯化钛会经历水解反应，生成稳定的白色氢氧化钛固体，与挥发性的TiCl4形成了鲜明对比。这种“干”与“湿”的划分，受环境温度和钛合金成分的影响。据报告，工业纯钛在约200℃的氯气中保持钝态，最低需含水量约为1.5%；而在常温下，只需保持0.3%~0.4%的水含量，就能避免火灾。钛钯和钛镍钼合金能在更低水含量下保持其耐腐蚀性。
相似的耐腐蚀性能扩展至溴与碘
钛对溴和碘的耐腐蚀性与氯相当，只要保持适当的湿度，就能确保钛的稳定。然而，当钛遭遇氟、氢氟酸或酸性氟化物时，即使是低浓度，也容易引发腐蚀，几乎没有有效的缓蚀剂可保护。因此，钛并不适合应用于接触氟气氛的环境，尤其是那些含有氢氟酸的酸性氟化物溶液，它们会迅速侵蚀钛的表面。
独特的例外：氟化物的亲和力
然而，有些金属离子络合的氟化物或极其稳定的氟化物，如氟碳化合物，对钛的腐蚀性影响较小。这些特殊的化学环境为钛在某些氟化物条件下的使用提供了可能，尽管不是所有情况下都适用。
总的来说，钛凭借其独特的耐腐蚀性能，被广泛应用于特定的工业环境，但必须注意其在特定条件下的局限性，以确保其长期稳定的服务性能。
