Titan je známýnerezaví, a důvodem je především jejípasivní oxidová vrstva-tenký, pevně spojený film, který se vytvoří okamžitě, když je titan vystaven kyslíku. V průmyslu je toto chování často popisováno jako „pasivace“ a to je to, co činí titan tak atraktivním v korozivních prostředích, jako je mořská voda, chemikálie a vlhké podmínky.
1) Rez vs. koroze: co skutečně znamená "rez".
Když lidé říkají „rez“, obvykle mají na mysli červenohnědé-hnědé oxidační produktyželezo a ocel(běžně spojován s oxidem železa). Ocelová rez se tvoří, když železo neustále reaguje s kyslíkem a vlhkostí a vytváří porézní korozní vrstvy, které spolehlivě nechrání kov pod-, takže koroze pokračuje.
Titan se chová jinak. Namísto vytváření uvolněné, rozpínající se vrstvy rzi, titan vytváří ochranný film, který má sklon k tvorbězastavit další korozi.
2) Titan tvoří stabilní oxidový film
Klíčovou chemií je, že titan tvoří extrémně tenkou vrstvuoxid titaničitý(TiO₂) na jeho povrchu:
Na vzduchu se rychle tvoří.
Silně přilne ke kovu pod ním.
Je hustý a stabilní, což ztěžuje pronikání kyslíku a korozivních iontů.
Protože tato oxidová vrstva působí jako bariéra, zabraňuje nepřetržité elektrochemické reakci, která by jinak zničila kov tak, jako rez ničí železo/ocel.
3) "Pasivace" je průmyslový koncept
V materiálovém inženýrství se nazývá vrstva oxidu titanupasivace. Pasivace znamená, že materiál „se-chrání“:
Pokud je povrch neporušený, je rychlost koroze extrémně nízká.
Pokud je povrch lehce poškozen, může často dojít k poškození vrstvy oxidupřetvořit-protože titan znovu reaguje s kyslíkem.
To je hlavní důvod, proč je titan považován -přirozeně za odolný proti korozi, nikoli proto, že musí být nepřetržitě natírán nebo natřen (ačkoli povlaky lze použít i z jiných důvodů).
4) Oxidové chování činí titan odolnějším v reálném prostředí
Mnoho korozivních prostředí nezahrnuje pouze kyslík a vodu-, ale také soli, chloridové ionty a další agresivní látky. Vrstva oxidu titanu je zvláště účinná při odolávání těmto útokům v mnoha prostředích skutečného-světa. To je důvod, proč je titan široce používán v:
námořní a odsolovací zařízení,
chemické zpracování,
výměníky tepla a potrubí v agresivních kapalinách,
a lékařské/biologické prostředí.
5) Důležitá nuance: titan může korodovat (jen ne "rez")
Je přesné říci, že titan nerezaví jako železo, ale není zcela imunní vůči veškeré korozi:
Za určitých podmínek může titan zaznamenat lokalizované typy koroze (například v závislosti na chemii prostředí, teplotě a stavu povrchu).
Pokud je povrch kontaminován nebo mechanicky poškozen způsobem, který brání re{0}}pasivaci, může se zvýšit riziko koroze.
Takže nejlepší průmyslová formulace je:titan velmi dobře odolává korozi, protože pasivuje, spíše než „titan je zcela odolný proti korozi-ve všech situacích.“
6) Proč se všechny "titanové" produkty nechovají stejně
U šperků a spotřebních výrobků lidé někdy slyší „titan nikdy nerezaví“, ale skutečný-výkon závisí na:
ať už se jedná o skutečný titan nebo titan{0}}pokovený/potažený materiál,
povrchová úprava (leštěné, eloxované, stopy po hrubém obrábění),
přítomnost galvanických párů (titan dotýkající se určitých kovů může v některých sestavách způsobit galvanickou korozi),
a čištění/údržba.
Ve strojírenských aplikacích, kde jsou díly správně specifikovány a dokončeny, je odolnost titanu proti korozi obzvláště spolehlivá.
Sečteno a podtrženo
Titan nemůže rezavět v typickém smyslu, protože rychle tvoří astabilní, ochranná vrstva oxidu (TiO₂)které zabrání další korozi-poháněné kyslíkem. I když titan není absolutně imunní vůči všem možným způsobům koroze, jeho pasivační chování je důvodem, proč je považován za jeden z nejvíce korozi-kovů používaných v průmyslu.
