Er reaksjonen av titanlegeringsmaterialer som titanrør og stenger i luften relatert til temperatur?
Reaksjonen av titanlegeringsmaterialer som f.eksTitanium Square Barog titanrør i luft reagerer vanligvis med tre ikke-metalliske elementer som oksygen, nitrogen og hydrogen, og deres reaksjonsprosess er nært knyttet til temperatur.
Titan reagerer med oksygen i luften. Den er veldig sakte når den er lavere enn 100 grader, og bare overflaten oksideres ved 500 grader. Når temperaturen stiger, begynner overflateoksidfilmen å løse seg opp i titan, og oksygen begynner å diffundere inn i metallets indre gitter, men ved 700 grader C har oksygen ennå ikke kommet inn i metallets indre gitter i store mengder. Når temperaturen overstiger 700 grader, akselereres diffusjonen av oksygen til innsiden av metallet, og overflateoksidfilmen mister sin beskyttende effekt ved høye temperaturer.
Reaksjonen av Titanium Square Bar med oksygen avhenger av formen og temperaturen til titan. Titanpulver kan brenne eller eksplodere voldsomt under påvirkning av statisk elektrisitet, gnister, friksjon osv. i luften ved romtemperatur. Imidlertid er tett titan meget stabilt i luft ved romtemperatur. Når tett titan varmes opp i luften, begynner det å reagere med oksygen. Til å begynne med kommer oksygen inn i titanoverflategitteret for å danne en tett oksidfilm. Dette laget av overflateoksidfilm kan hindre oksygen i å diffundere inn i det indre og har en beskyttende effekt. Derfor, titan Det er stabilt i luft under 500 grader. Fargen på overflateoksidfilmen er relatert til formasjonstemperaturen. Den er sølvhvit under 200 grader, lysegul ved 300 grader, gyllengul ved 400 grader, blå ved 500 grader, lilla ved 600 grader, lilla ved 700-800 grader Den er rødgrå når den er varm, og grå når det er 800-900 grader . I rent oksygen er starttemperaturen for den voldsomme reaksjonen mellom titan og oksygen lavere enn i luft, og titan vil brenne i oksygen ved omtrent 500-600 grader .
Titan reagerer ikke med nitrogen ved normal temperatur, men ved høy temperatur er titan et av få metallelementer som kan brenne i nitrogen. Forbrenningstemperaturen til titan i nitrogen er høyere enn 800 grader. Reaksjonen mellom smeltet titan og nitrogen er veldig intens. Reaksjonen av titan og nitrogen, i tillegg til å generere titannitrid (Ti3N, TiN, etc.), danner også en Ti-N fast løsning. Når temperaturen er 500-550 grader, begynner titan å absorbere nitrogen åpenbart, og danner en mellomliggende fast løsning; når temperaturen når over 600 grader, øker hastigheten på nitrogenabsorpsjon av titan, og i den faste Ti-N-løsningen, fordi nitrogen kommer inn i form av titannitrid i titangitteret, slik at titanfaseovergangstemperaturen øker, nitrogen er også en stabilisator av titan. Maksimal løselighet (massefraksjon) av nitrogen i medium ved 1050 grader er 7%, og maksimal løselighet (massefraksjon) i titan ved 2020 grader er 2%, men hastigheten på nitrogenopptaket av titan er mye lavere enn for oksygen . Derfor absorberer titan hovedsakelig oksygen i luften, og nitrogenabsorpsjon er sekundær.
Titan reagerer med hydrogen for å danne TiH, TiH2-forbindelser og Ti-H faste løsninger. Hydrogen kan være godt oppløst i titan, og 1 mol titan kan absorbere nesten 2 mol hydrogen. Hydrogenabsorpsjonshastigheten og hydrogenabsorpsjonskapasiteten til titan er relatert til temperatur og hydrogentrykk. Ved romtemperatur er hydrogenabsorpsjonskapasiteten til titan mindre enn 0,002 %. Når temperaturen når 300 grader, øker hydrogenabsorpsjonshastigheten til titan; den når maksimumsverdien ved 500-600 grader. Deretter, når temperaturen øker, reduseres mengden hydrogen absorbert av titan, og når den når 1000 grader, spaltes mesteparten av hydrogenet absorbert av titan. Økningen av hydrogentrykk kan akselerere hydrogenabsorpsjonshastigheten til titan og øke hydrogenabsorpsjonskapasiteten. Tvert imot kan titan dehydrogeneres under forutsetning av å redusere trykket. Derfor er reaksjonen av titan med hydrogen reversibel. Reaksjonen mellom titan og hydrogen danner ikke en tynn film på overflaten, fordi hydrogenatomet er lite i størrelse og kan raskt diffundere inn i dybden av titangitteret for å danne en interstitiell fast løsning. Oppløsningen av hydrogen i titan kan redusere faseovergangstemperaturen til titan. stabilisator.
