鈦材在弱酸性氧化物溶液中的耐腐蝕性能

鈦材的耐腐蝕性能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℃FeCl100℃的CuC12中、100℃的HgC1：(所有濃度)中、60％的AlCl2及100℃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。鈦和鈦合金對于含離子的氧化劑溶液也有高度的穩定性，如100qC的次亞氯酸鈉溶液、氧水、氣體(達75℃)、含有過氧化氫的氧化鈉溶液等。

鈦材在濕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，鈦和鈦合金在濕氯中能處于穩定的鈍態，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，也與鈦設備或零部件的形狀尺寸以及鈦表面機械損壞程度有關，因此，文獻中關于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，為了保證鈦設備在氧氣中安全使用，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。實際運行經驗還表明，鈦和鈦合金的表面氧化膜遭到破壞后，需要較高的含水量才能使鈦和鈦合金重新鈍化。

鈦和鈦合金在干氯氣中，甚至在0℃以下也會發生劇烈反應生成四氯化鈦，并有著火危險。鈦和鈦合金在干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。關于鈦在氯氣干、濕界區的行為尚未完全弄清，根椐熱力學分析，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，即TiC14+4H20。Ti(OH)+4HC1

因此，關于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。C，生成四氯化鈦的反應伴隨著放熱過程。如果氯氣處于干燥狀態，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。此后，只要有足夠的于氯，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，而且表面膜在濕氯中極為穩定。因而鈦在濕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、一氯代乙駿等中具有較高的耐腐蝕性，但是在沸點及不充氣的情況下，鈦在質量分數小于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，對于許多有機合成過程中所接觸的復雜有機介質，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于不銹鋼陽其他結構材料。