チタンは、優れた腐食抵抗で知られています。チタンの熱力学的データは、それが熱力学的に非常に不安定な金属であることを示唆していますが、実際にはチタンは優れた腐食抵抗を持っています。
チタンが溶解してti {2+}を形成できる場合、その標準電極電位は非常に負(-1。63V)になります。しかし、チタンの表面は常に、パッシブ化されたチタンの酸化膜で覆われており、チタンの安定化の可能性を正の値に着実にシフトします。たとえば、25度の海水では、チタンの安定化の可能性は約+0。09Vです。
チタンの電極反応潜在データは、その表面が非常に反応的であるが、通常は酸化膜で覆われていることを示しています。この酸化物膜は自然に空気中で生成され、安定性、強い接着、保護によって特徴付けられます。これは、チタンの優れた腐食抵抗を決定する重要な要因です。理論的には、保護酸化物膜のピリング/ベッドワース比は1より大きくなければなりません。チタンのP/B比は、酸化物膜の組成と構造に応じて1〜2.5の間であり、チタンの酸化膜が金属表面を完全に覆い、良い保護的役割を果たすことができます。



チタンの表面が大気または水性溶液にさらされると、新しい酸化物膜がすぐに生成されます。たとえば、室温の大気では、酸化物膜の厚さは約1.2〜1.6nmで、時間とともに厚くなります。 70日後、自然に5nmに厚くなります。 545日後、徐々に8〜9nmに増加します。人工的に強化された酸化条件(例えば、加熱、酸化剤の使用または陽極酸化など)は、表面上の酸化膜の成長を加速し、厚い酸化物膜を得ることができ、チタンの耐食性を改善します。したがって、陽極酸化と熱酸化によって生成された酸化膜は、チタンの耐食性を大幅に改善します。
チタンの酸化フィルム(熱酸化フィルムまたは陽極酸化膜を含む)は通常、単一の構造ではなく、その酸化物の組成と構造は生成条件によって異なります。一般に、ティオは酸化物膜と環境の間の界面に存在する可能性がありますが、ティオは酸化フィルムと金属の間の界面で支配する場合があります。その間に、異なる原子価状態の遷移層、または非化学的な等価性酸化物がある場合があります。これは、チタンの酸化物膜に多層構造があることを示唆しています。この酸化物膜の生成のプロセスに関しては、チタンと酸素の間の直接的な反応の結果として単純に理解することはできません。







