Je li reakcija materijala od legure titana kao što su cijevi i šipke od titana u zraku povezana s temperaturom?
Reakcija materijala od legura titana kao što suTitanium Square Bari titanska cijev u zraku obično reagira s tri nemetalna elementa kao što su kisik, dušik i vodik, a njihov reakcijski proces usko je povezan s temperaturom.
Titan reagira s kisikom u zraku. Vrlo je spor kada je niža od 100 stupnjeva, a samo površina oksidira na 500 stupnjeva. Kako temperatura raste, površinski oksidni film počinje se otapati u titanu, a kisik počinje difundirati u unutarnju rešetku metala, ali na 700 stupnjeva C, kisik još nije ušao u unutarnju rešetku metala u velikim količinama. Kada temperatura prijeđe 700 stupnjeva, ubrzava se difuzija kisika u unutrašnjost metala, a površinski oksidni film gubi svoj zaštitni učinak na visokim temperaturama.
Reakcija titanske četvrtaste šipke s kisikom ovisi o obliku i temperaturi titana. Titanski prah može gorjeti ili snažno eksplodirati pod djelovanjem statičkog elektriciteta, iskri, trenja itd. u zraku na sobnoj temperaturi. Međutim, gusti titan je vrlo stabilan na zraku na sobnoj temperaturi. Kad se gusti titan zagrijava na zraku, počinje reagirati s kisikom. U početku, kisik ulazi u površinsku rešetku titana i formira gusti oksidni film. Ovaj sloj površinskog oksidnog filma može spriječiti difuziju kisika u unutrašnjost i ima zaštitni učinak. Stoga je titan stabilan na zraku ispod 500 stupnjeva. Boja površinskog oksidnog filma povezana je s temperaturom stvaranja. Srebrno je bijela ispod 200 stupnjeva, svijetlo žuta na 300 stupnjeva, zlatno žuta na 400 stupnjeva, plava na 500 stupnjeva, ljubičasta na 600 stupnjeva, ljubičasta na 700-800 stupnjeva. Crveno-siva je kad je vruće i siva kada je 800-900 stupanj . U čistom kisiku, početna temperatura burne reakcije između titana i kisika je niža od one u zraku, a titan će izgorjeti u kisiku na oko 500-600 stupnjeva.
Titan ne reagira s dušikom na normalnoj temperaturi, ali na visokoj temperaturi titan je jedan od rijetkih metalnih elemenata koji mogu gorjeti u dušiku. Temperatura izgaranja titana u dušiku veća je od 800 stupnjeva. Reakcija između rastaljenog titana i dušika vrlo je intenzivna. Reakcija titana i dušika, osim što stvara titanijev nitrid (Ti3N, TiN, itd.), također stvara čvrstu otopinu Ti-N. Kada je temperatura 500-550 stupnjeva, titan očito počinje apsorbirati dušik, stvarajući međuprostornu čvrstu otopinu; kada temperatura dosegne iznad 600 stupnjeva, povećava se brzina apsorpcije dušika titanom, au čvrstoj otopini Ti-N, jer dušik ulazi u obliku titanijevog nitrida u rešetku titana, tako da se povećava temperatura faznog prijelaza titana, dušik također je stabilizator titana. Maksimalna topljivost (maseni udio) dušika u mediju na 1050 stupnjeva je 7%, a maksimalna topljivost (maseni udio) u titanu na 2020 stupnjeva je 2%, ali je brzina apsorpcije dušika od strane titana puno sporija od brzine kisika . Stoga titan uglavnom apsorbira kisik u zraku, a apsorpcija dušika je sekundarna.
Titan reagira s vodikom i stvara TiH, TiH2 spojeve i čvrste otopine Ti-H. Vodik se može dobro otopiti u titanu, a 1 mol titana može apsorbirati gotovo 2 mola vodika. Brzina apsorpcije vodika i sposobnost apsorpcije vodika titana povezani su s temperaturom i tlakom vodika. Na sobnoj temperaturi, kapacitet apsorpcije vodika titana manji je od 0.002%. Kada temperatura dosegne 300 stupnjeva, stopa apsorpcije vodika titana se povećava; dostiže najveću vrijednost na 500-600 stupnjeva. Naknadno, kako se temperatura povećava, količina vodika koju apsorbira titan se smanjuje, a kada dosegne 1000 stupnjeva, većina vodika koju apsorbira titan se razgrađuje. Povećanje tlaka vodika može ubrzati stopu apsorpcije vodika titana i povećati kapacitet apsorpcije vodika. Naprotiv, titan se može dehidrogenirati pod uvjetom smanjenja tlaka. Stoga je reakcija titana s vodikom reverzibilna. Reakcija između titana i vodika ne stvara tanki film na površini, jer je atom vodika male veličine i može brzo difundirati u dubinu rešetke titana i formirati intersticijsku čvrstu otopinu. Otapanje vodika u titanu može smanjiti temperaturu faznog prijelaza titana. stabilizator.
