หลักการต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุไทเทเนียม

เรามักพูดว่าไทเทเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีมาก แล้วเหตุใดจึงมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม? เนื่องจากตัว Tai นั้นเป็นโลหะที่ทะลุผ่านได้ ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีมีสาเหตุหลักมาจากชั้นไททาเนียมออกไซด์ที่มีความหนาแน่นและสม่ำเสมอ (ชั้น TiO2) ที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ ชั้นออกไซด์นี้สามารถแยกเมทริกซ์ไทเทเนียมออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงป้องกันการกัดกร่อนจากสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ ฟิล์มทู่ไทเทเนียมออกไซด์จะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของมัน ฟิล์มทู่นี้ไม่ได้รับความเสียหายจากคลอรีนไอออน แม้ว่าจะได้รับความเสียหาย แต่ก็สามารถรักษาตัวเองได้อย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมที่ถูกออกซิไดซ์ และสร้างฟิล์มป้องกันใหม่ ดังนั้นจึงทนทานต่อการกัดกร่อนอย่างสมบูรณ์ในน้ำทะเลและบรรยากาศทางทะเล และความต้านทานการกัดกร่อนก็ไม่ด้อยไปกว่าสแตนเลสและโลหะผสมทองแดง

ดังนั้นไทเทเนียมยังสามารถนำมาใช้โดยตรงในอุปกรณ์บางชนิดที่สัมผัสกับน้ำทะเลหรืออุปกรณ์วิศวกรรมทางทะเลหรืออุปกรณ์เสริมที่สัมผัสกับอากาศ เช่น เปลือกเรือ ปั๊ม วาล์ว ข้อต่อท่อ คอนเดนเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และสะพานปินไห่ ฯลฯ

นอกจากนี้ชั้นไทเทเนียมออกไซด์ยังมีความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองอีกด้วย แม้ว่าชั้นไททาเนียมออกไซด์บนพื้นผิวจะเสียหายเล็กน้อย แต่ไททาเนียมสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้โดยการออกซิเดชั่นเพื่อสร้างชั้นไททาเนียมออกไซด์ใหม่ จึงเป็นการซ่อมแซมชั้นป้องกันเดิม นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลสำคัญที่ทำให้ไทเทเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี

นอกจากนี้ไทเทเนียมยังมีความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนจากสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอีกด้วย เนื่องจากไททาเนียมเมทริกซ์มีโครงสร้างขัดแตะไม่สม่ำเสมอและมีเฟสออกไซด์ที่เสถียร ไททาเนียมจึงสามารถรักษาเสถียรภาพที่ดีในสารละลายกรด ด่าง และเกลือได้หลายชนิด และไม่สึกกร่อนง่าย

โดยรวมแล้ว ความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมส่วนใหญ่มาจากชั้นออกไซด์ที่ดีและความสามารถในการซ่อมแซมตัวเอง เช่นเดียวกับความต้านทานต่อการกัดเซาะด้วยสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ลักษณะเหล่านี้ทำให้ไทเทเนียมใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น การบินและอวกาศ อุตสาหกรรมเคมี วิศวกรรมทางทะเล เป็นต้น