Titanium tidak berkarat seperti besi, tetapi ia boleh mengalami kakisan setempat dalam keadaan yang melampau.
Berikut adalah analisis sistematik berdasarkan sains bahan dan amalan kejuruteraan.
I. Kesimpulan Teras: Mekanisme Titanium "Bebas{1}}Karat".
Perlindungan Filem Passivation: Titanium dengan pantas membentuk filem titanium oksida (TiO₂) padat hanya 1–10 nanometer tebal di udara atau air. Filem ini adalah-penyembuhan sendiri; walaupun tercalar secara mekanikal, ia boleh menjana semula dengan cepat dalam persekitaran pengoksidaan, menghalang kakisan selanjutnya.
Lengai Kimia: Titanium mempamerkan keengganan kimia yang sangat kuat kepada kebanyakan larutan asid, alkali dan garam (termasuk air laut, klorida, jus lemon dan cuka), dan tidak membebaskan ion logam. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam implan perubatan dan bahan sentuhan makanan.
Penjelasan Terminologi: "Pengaratan" secara khusus merujuk kepada kakisan oksida besi terhidrat (Fe₂O₃·nH₂O). Titanium tidak menghasilkan produk sedemikian. Dalam bahasa sehari-hari, "titanium tidak berkarat" sebenarnya adalah ungkapan sehari-hari "titanium tidak menghakis."
II. Perbandingan Data Rintangan Kakisan (Persekitaran Biasa)
| Keadaan persekitaran | Kadar kakisan(mm/a) | bahan | Teguran |
|---|---|---|---|
| 3.5% NaCl air Laut | Kurang daripada atau sama dengan 0.001 | Darjah 2, Titanium Tulen | Hampir tiada kakisan seragam, dan risiko kakisan pitting sangat rendah. |
| 5% HCl(35 darjah ) | 1.27 | Darjah 2, Titanium Tulen | Walaupun angka itu kelihatan tinggi, masih terdapat risiko kejuruteraan disebabkan oleh ketebalan dinding peralatan yang sangat nipis (<0.5mm). |
| 3.5% NaCl + 110 darjah | >0.1 | Darjah 2, Titanium Tulen | Hakisan celah yang ketara menyebabkan kegagalan peralatan dalam tempoh 8 bulan. |
| 3.5% NaCl | Kurang daripada atau sama dengan 0.003 | Gr7 (Ali Ti-Mo) | Molibdenum meningkatkan kestabilan filem pempasifan dan meningkatkan rintangan kakisannya sepuluh kali ganda. |
| Cecair badan manusia (simulasi) | <0.01 | Darjah 2, Titanium Tulen | Tiada kakisan atau pelepasan ion selepas 20 tahun implantasi |
III. Mekanisme Kegagalan Kakisan dalam Persekitaran Melampau
Walaupun rintangan kakisan titanium yang sangat baik, kakisan setempat masih boleh berlaku di bawah keadaan berikut:
**Crevice Corrosion:** In high-temperature (>80 darjah ) dan persekitaran-klorida berkepekatan tinggi (cth, ammonium klorida), cecair bertakung membentuk sel kepekatan oksigen, membawa kepada kakisan sarang lebah titanium tulen TA2 dalam kimpalan dan di bawah gasket, dengan lubang kakisan mencapai kedalaman sehingga 6 mm.
**Hydrogen-Induced Stress Corrosion Cracking (HISCC):** In deep-sea high-pressure (>5000m) atau persekitaran yang mengandungi-hidrogen, titanium menyerap atom hidrogen dan menjadi rapuh, mengurangkan keliatan patahnya kepada 22% daripada nilai asalnya. Senario biasa: badan tekanan kapal selam-dalam, saluran paip minyak marin dan gas.
**Retak Kakisan Terikan (SCC):** Memerlukan tegasan tegangan serentak + medium tertentu (Cl⁻, H₂S) + aloi sensitif. Kadar perambatan retak boleh mencapai berjuta-juta kali ganda daripada kakisan seragam, tanpa amaran makroskopik.
IV. Aplikasi Kejuruteraan
Permohonan Berjaya:
- Perubatan: Sendi tiruan, stent jantung, implan pergigian (titanium berintegrasi dengan tisu tulang untuk membentuk "osseointegration")
- Kimia: TA10 aloi titanium penyejat ammonium klorida, dengan hayat perkhidmatan melebihi 15 tahun
Marin:-Lambung tahan tekanan untuk-probe laut dalam, paip peralatan penyahgaraman air laut
Baoji Reliab Metal Materials Co.,Ltd
Mudah Alih: 0086 13092900605
Jabatan Jualan 1: WhatsApp +8613092900605 (En.Gary)
Jabatan Jualan 2: +8613092913521(Cik Sophia)
Alamat: No.35 Baoti Rd, Daerah Weibin, Baoji, China
