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钛的点腐蚀特性与规律研究

点腐蚀是钝化型金属特有的一种腐蚀形式。钛作为一种高性能金属，其抗点腐蚀能力与不锈钢或铝合金相比十分优秀。然而，随着钛在高温浓氯化物溶液中的应用日益增加，钛制设备的点腐蚀事例也逐渐增多。

一般而言，钛的点腐蚀相较于缝隙腐蚀更为难以发生，而缝隙腐蚀通常是以缝隙面上的点腐蚀形式出现的。电化学技术可以用来测定金属的点腐蚀电位，从而评估金属的点腐蚀倾向。当点腐蚀电位超过表面氧化膜的破裂电位时，氧化膜就会发生点腐蚀。

钛的点腐蚀具有以下几个特征和规律：

1. 在氯化物或溴化物溶液中，随着温度的升高，钛的点腐蚀敏感性也会提高。而pH值对钛抗点腐蚀能力的影响则相对较小。实验数据显示，钛在硫酸盐或磷酸盐溶液中的破裂电位非常高，约为100V，因此不容易发生点腐蚀。相比之下，钛在氯化物溶液中的破裂电位约为8~10V，在溴化物或碘化物溶液中可能更低，仅为1V左右，所以钛在卤化物溶液中发生点腐蚀的可能性较大。

2. 当钛中铁含量较高时，其抗点腐蚀能力会下降。钛铁（Ti-Fe）相通常是点腐蚀的成核位置。例如，在氯碱工业中使用的氧化钌涂层钛阳极，如果杂质铁含量较高，钛自身的点腐蚀会导致氧化钌涂层遭到破坏。

3. 表面预处理状态对钛的点腐蚀有明显影响。经过真空退火和阳极氧化处理后，钛的点腐蚀电位最高，不易发生腐蚀；而经过湿砂纸抛光后，钛则最易发生点腐蚀。此外，在同一种表面预处理的条件下，3级工业纯钛的点腐蚀电位最高，点腐蚀敏感性最小。实验数据表明，提高钛的氧含量可以提高其点腐蚀电位，从而改善抗点腐蚀性能。

4. 表面粗糙或用锌、铁、铝、锰、铜等金属摩擦过的钛表面，都会促进点腐蚀的发生。然而，某些阴离子（如硫酸根、硝酸根、铬酸根、磷酸根和碳酸根）则可以提高钛的抗点腐蚀性能。

5. 点腐蚀的发生和发展通常经历三个阶段：成核、生长和再钝化。成核条件是钛所处的电位高于膜的破裂电位。随着时间的推移，可以观察到成核后腐蚀点（孔）的生长情况。但由于腐蚀孔的总面积不固定，因此电流大小不能作为腐蚀孔生长的定量尺度。再钝化可以抑制点腐蚀的发展，在某些情况下，点腐蚀可能停留在第二阶段而不进入第三阶段，此时腐蚀孔将停止发展。