The improvement of corrosion resistance of titanium in boiling strong acid environments by anodization and annealing.pdf

1、鈦能夠在其表面上自發(fā)地生成緊湊而穩(wěn)定的氧化膜，因此在各種各樣的環(huán)境中都具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，通常被用于工業(yè)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。鈦的高強(qiáng)度重量比也使其成為制造處置核廢料集裝箱的候選材料之一。然而，自身的氧化膜是無定型，薄(～10nm)而且具有化學(xué)計(jì)量缺陷。隨著溫度和pH的增加，特別是在鹵化物溶液，以及其它介質(zhì)如硫酸鹽溶液中，氧化膜將會(huì)被腐蝕。
　　高耐腐蝕性的二氧化鈦膜通過陽極氧化和400℃，500℃，600℃下熱處理后制得。本論文采

2、用SEM、XPS、EDX、XRD和電化學(xué)等方法來研究探討氧化膜。結(jié)果表明，陽極氧化后在400℃和500℃下能夠促進(jìn)Ti的純銳鈦礦形成，然而在600℃時(shí)，更有利于雙納米晶體銳鈦礦/金紅石結(jié)構(gòu)的形成，其中兩相含量約為1∶1。氧化物晶粒大小隨著溫度的增加而增大，但是隨著銳鈦礦/金紅石結(jié)構(gòu)的形成而明顯減小。XPS結(jié)果表明，樣品陽極氧化后在經(jīng)過600℃熱處理，比400℃和500℃時(shí)具有更高的氧含量和更低的Ti含量。樣品陽極氧化并在600℃熱處理3

3、h后具有更高的Ecorr和更低的Icor，并且在105℃的4 M HCl和4 M H2SO4溶液中，鈍化得到促進(jìn)。EIS分析指出，陽極氧化后600℃熱處理的樣品具有最高阻抗和阻擋電阻，這可能是由于氧化膜中晶粒尺寸的減小，雙納米晶體銳鈦礦/金紅石結(jié)構(gòu)的形成以及表面缺點(diǎn)位點(diǎn)減少所產(chǎn)生的。
　　在600℃時(shí)將熱處理時(shí)間增加到6h和9h。結(jié)果表明熱處理時(shí)間增加到6h和9h時(shí)會(huì)生成兩相含量不同的銳鈦礦/金紅石結(jié)構(gòu)，而且氧化物的晶體粒徑減小，