염소, 브롬, 요오드, 불소 및 그 화합물에 대한 티타늄의 내식성

다양한 금속 재료 중에서 티타늄은 젖은 염소, 염화물 용액(ZnCl2, AlCls 및 CaCl2의 고온 및 고농도 제외), 염소 함유 화합물(예: 염소산염, 아염소산염, 차아염소산염 및 과염소산염 등) 용액에서 내식성이 우수합니다. , 표백 공장, 전해 염소 공장 및 폐수 처리 공장에 성공적으로 적용되었습니다. 그러나 고온 및 고농도 염화물 용액의 티타늄은 틈새 부식이 발생하며 특히 PTFE 및 기타 유기 화합물과 접촉하면 틈새 부식이 더욱 심각합니다.

건조염소가스에 함유된 티타늄은 격렬한 부식을 일으키고 심지어 화재나 자연발화를 일으키기도 합니다. Ti와 Cl 사이의 반응은 발열 반응인 TiCl4를 생성합니다. Ti와 Cl의 반응으로 TiCl4를 형성하는 것은 발열 반응입니다. 매체의 수분 함량이 매우 낮으면 방출되는 열은 건조 염소 가스 또는 티타늄이 소진될 때까지 티타늄의 연소를 촉진할 수 있습니다. 염소 가스에 물이 존재하면 사염화티타늄이 가수분해되어 백색 수산화티탄이 형성됩니다. 수산화티타늄은 휘발성이 높은 액체인 사염화티타늄(끓는점 136도)과 달리 안정한 고체 화합물이다. "건식"과 "습식" 사이의 경계는 주변 온도 및 합금 구성과 같은 요인과 관련이 있습니다. 보고된 바에 따르면, 염소 가스에서 약 200 도의 산업용 순수 티타늄은 약 1.5%의 최소 수분 함량의 수동 상태를 유지합니다. 실온에서 최소 수분 함량을 0.3%~0.4% 이상으로 유지하면 불이 붙지 않습니다. 티타늄-팔라듐 합금 및 티타늄-니켈-몰리브덴 합금은 훨씬 낮은 수분 함량에서도 금속의 부동태성을 유지할 수 있습니다.

티타늄의 브롬 및 요오드에 대한 내식성은 염소와 유사하며 일정량의 물이 유지되는 한 티타늄은 부식되지 않음을 보장합니다. 그러나 티타늄은 매우 낮은 농도에서도 불소, 불화수소산 또는 산성 불화물 용액에서 부식되며 사실상 부식 억제제가 없으므로 불소 대기에 노출된 환경에서는 티타늄을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 산성 불화물 용액은 불산의 존재로 인해 티타늄을 빠르게 부식시킵니다. 그러나 금속 이온과 착화합물을 이루는 특정 불화물이나 극도로 안정한 불화물(예: 탄화불소)은 일반적으로 티타늄을 부식시키지 않습니다.