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南方水泵機封材質----鈦和鈦合金
人氣◕│₪↟:426 評論◕│₪↟:0 日期◕│₪↟:2018/6/27 11:09:07 標籤◕│₪↟:全部
鈦屬於貴重金屬▩│✘↟,它的相對密度較小☁₪、強度高☁₪、比強度高☁·╃│•。在特定的環境下有著優良的耐腐蝕能力☁·╃│•。
鈦經過合金化後▩│✘↟,可便其強度大大增加(應用最廣泛的是TC4等)☁·╃│•。
(1)鈦和鈦合金的耐腐蝕效能 鈦材在中性或弱酸性的氧化物溶液中有高度的穩定性▩│✘↟,例如▩│✘↟,鈦和鈦合金在100度的FeCl3☁₪、100度的CuCl2中☁₪、100度的HgCl2(所有濃度)中☁₪、60度的AlCl3及100度的所有濃度NaCl中都穩定▩│✘↟,鈦的許多其他金屬的氧化物中▩│✘↟,在100%一氧乙酸和100%的二氧乙酸中也是穩定的▩│✘↟,因而使鈦及鈦合金在上述溶液中獲得了廣泛應用☁·╃│•。
鈦和鈦合金對於含離子的氧化劑溶液也有高度的穩定性▩│✘↟,如100度的次亞氯酸鈉溶液☁₪、氧水☁₪、氣體(達75度)☁₪、含 有過氧化氫的氧化鈉溶液等☁·╃│•。
鈦和鈦合金在溼氯氣中的耐蝕性超過其他常用金屬▩│✘↟,這是因為氯具有強烈的氧化作用▩│✘↟,鈦和鈦合金在溼氯中能處於穩定的純態▩│✘↟,為了維持鈦在氯氣中的鈍性▩│✘↟,需要一定的含水量☁·╃│•。臨界含水量與氧氣壓力☁₪、流速☁₪、溫度等因素有關▩│✘↟,也與鈦裝置或零部件的形狀尺寸以及鈦表面機械損壞程度有關▩│✘↟,因此▩│✘↟,文獻中關於鈦在氧氣中鈍化的臨界含水量是不一致的▩│✘↟,一般認為▩│✘↟,質量分數為0.01%~0.05%可作為鈦在氧氣中的臨界含水量▩│✘↟,但是實際經驗指出▩│✘↟,為了保證鈦裝置在氧氣中安全使用▩│✘↟,有時水質量分數為0.6%也不夠▩│✘↟,需要高達1.5%☁·╃│•。臨界含水量還隨氯氣溫度升高及氣流速度降低而相應增加☁·╃│•。
實際執行經驗還表明▩│✘↟,鈦和鈦合金的表面氧化膜遭到破壞後▩│✘↟,需要較高的含水量才能使鈦和鈦合金重新鈍化☁·╃│•。
鈦和鈦合金在幹氯氣中▩│✘↟,甚至在0度以下也會發生劇烈反應生成四氯化鈦▩│✘↟,並有著火危險☁·╃│•。鈦和鈦合金在幹氯氣中的破壞一經開始▩│✘↟,反應是崩潰性的▩│✘↟,再加入水也不能阻止反應的進行☁·╃│•。
關於鈦在氯氣幹☁₪、溼界區的行為尚未完全弄清▩│✘↟,根據熱力學分析▩│✘↟,鈦與氯在室溫不能以平衡狀態存在▩│✘↟,根據熱力學自由能可知▩│✘↟,在這個反應系中生成穩定化合物四氯化鈦與水不共存▩│✘↟,會進一步反應☁·╃│•。
因此▩│✘↟,關於氯與鈦的反應可以作簡單的解釋◕│₪↟:鈦與氯反應會生成四氯化鈦▩│✘↟,室溫時四氯化鈦是液體▩│✘↟,其沸點為136度▩│✘↟,生成四氯化鈦的反應伴隨著放熱過程☁·╃│•。如果氯氣處於乾燥狀態▩│✘↟,釋放大量的熱使反應達到很高的溫度▩│✘↟,當溫度達到鈦熔點時▩│✘↟,鈦開始燃燒☁·╃│•。此後▩│✘↟,只要有足夠的幹氯▩│✘↟,反應將激烈進行▩│✘↟,直到反應物耗盡☁·╃│•。但是▩│✘↟,如果氯氣中有足夠的水分▩│✘↟,四氯化鈦會與水作用生成氫氧化鈦▩│✘↟,它是一種非揮發性的物質▩│✘↟,而且成為一種膜牢固附著在鈦的表面▩│✘↟,這一反應是極穩定的反應▩│✘↟,而且表面膜在溼氯中極為穩定☁·╃│•。因而鈦在溼氯中具有優異的耐蝕性▩│✘↟,其穩定性與氯氣中含水量密切相關☁·╃│•。
鈦和鈦合金在汽油☁₪、甲苯☁₪、苯酚☁₪、甲醛☁₪、三氯乙烷☁₪、醋酸☁₪、檸檬酸☁₪、一氯代乙酸等中具有較高的耐腐蝕性▩│✘↟,但是在沸點及不充氣的情況下▩│✘↟,鈦在質量分類小於25%的甲酸中會受到嚴重腐蝕▩│✘↟,在含乙酸酐的溶液中▩│✘↟,鈦不僅受到嚴重的全面腐蝕▩│✘↟,而且會產生孔蝕▩│✘↟,對於許多有機合成過程中所接觸的複雜有機介質▩│✘↟,如在生產環氧丙烷☁₪、苯酚☁₪、丙酮☁₪、氯代乙酸等化學介質中▩│✘↟,鈦和鈦合金的耐蝕性優於不鏽鋼和其他結構材料☁·╃│•。
鈦在多種有機物中的耐蝕效能見表☁·╃│•。
在稀鹽酸☁₪、硫酸和磷酸中▩│✘↟,鈦溶解的比鐵緩慢得多☁·╃│•。隨著濃度的增加▩│✘↟,特別是在溫度升高時▩│✘↟,鈦溶解的速度顯著加快▩│✘↟,在氫氟酸和硝酸的混合物中鈦溶解得很快☁·╃│•。
硝酸是一種氧化性酸▩│✘↟,鈦在硝酸中▩│✘↟,其表面能保持一層緻密的氧化膜▩│✘↟,隨著硝酸濃度的提高▩│✘↟,這層表面膜呈現微黃☁₪、淡黃☁₪、土黃☁₪、棕黃到藍色的各種干涉色☁·╃│•。氧化膜的完整性是維持鈦耐蝕性的必要條件☁·╃│•。因此▩│✘↟,鈦在硝酸中有十分優良的耐腐蝕性▩│✘↟,鈦的腐蝕速率隨著硝酸溶解的溫度升高而增大▩│✘↟,溫度在190~230度▩│✘↟,濃度在20%~70%之間▩│✘↟,其腐蝕速率最高可達近10mm/a☁·╃│•。
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