Ali je reakcija materialov iz titanove zlitine, kot so titanove cevi in palice, v zraku povezana s temperaturo?
Reakcija materialov iz titanovih zlitin, kot je nprTitanium Square Barin titanova cev v zraku običajno reagira s tremi nekovinskimi elementi, kot so kisik, dušik in vodik, njihov reakcijski proces pa je tesno povezan s temperaturo.
Titan reagira s kisikom v zraku. Ko je nižja od 100 stopinj, je zelo počasna, pri 500 stopinjah pa se oksidira le površina. Ko se temperatura dvigne, se površinski oksidni film začne raztapljati v titanu in kisik začne difundirati v notranjo mrežo kovine, vendar pri 700 stopinjah C kisik še ni vstopil v notranjo mrežo kovine v velikih količinah. Ko temperatura preseže 700 stopinj, se pospeši difuzija kisika v notranjost kovine in površinski oksidni film pri visokih temperaturah izgubi svoj zaščitni učinek.
Reakcija kvadratne palice iz titana s kisikom je odvisna od oblike in temperature titana. Titanov prah lahko močno zagori ali eksplodira pod vplivom statične elektrike, isker, trenja itd. v zraku pri sobni temperaturi. Vendar je gost titan zelo stabilen na zraku pri sobni temperaturi. Ko se gost titan segreje na zraku, začne reagirati s kisikom. Na začetku kisik vstopi v površinsko mrežo titana in tvori gost oksidni film. Ta plast površinskega oksidnega filma lahko prepreči difuzijo kisika v notranjost in ima zaščitni učinek. Zato je titan stabilen na zraku pod 500 stopinjami. Barva površinskega oksidnega filma je povezana s temperaturo nastanka. Je srebrno bela pod 200 stopinjami, svetlo rumena pri 300 stopinjah, zlato rumena pri 400 stopinjah, modra pri 500 stopinjah, vijolična pri 600 stopinjah, vijolična pri 700-800 stopinjah. Ko je vroče, je rdeče-siva in siva ko je 800-900 stopinja. V čistem kisiku je začetna temperatura burne reakcije med titanom in kisikom nižja od tiste v zraku in titan bo gorel v kisiku pri približno 500-600 stopinjah.
Titan ne reagira z dušikom pri normalni temperaturi, pri visoki temperaturi pa je titan eden redkih kovinskih elementov, ki lahko gori v dušiku. Temperatura zgorevanja titana v dušiku je višja od 800 stopinj. Reakcija med staljenim titanom in dušikom je zelo intenzivna. Reakcija titana in dušika poleg tvorbe titanovega nitrida (Ti3N, TiN itd.) tvori tudi trdno raztopino Ti-N. Ko je temperatura 500-550 stopinj, začne titan očitno absorbirati dušik in tvori intersticijsko trdno raztopino; ko temperatura doseže nad 600 stopinj, se hitrost absorpcije dušika s titanom poveča in v trdni raztopini Ti-N, ker dušik vstopi v obliki titanovega nitrida v titanovo mrežo, tako da se temperatura faznega prehoda titana poveča, dušik je tudi stabilizator titana. Največja topnost (masni delež) dušika v mediju pri 1050 stopinjah je 7%, največja topnost (masni delež) v titanu pri 2020 stopinjah pa 2%, vendar je hitrost privzema dušika s titanom veliko počasnejša od hitrosti kisika . Zato titan v glavnem absorbira kisik v zraku, absorpcija dušika pa je sekundarna.
Titan reagira z vodikom in tvori spojine TiH, TiH2 in trdne raztopine Ti-H. Vodik je lahko dobro topen v titanu in 1 mol titana lahko absorbira skoraj 2 mol vodika. Hitrost absorpcije vodika in sposobnost absorpcije vodika titana sta povezani s temperaturo in tlakom vodika. Pri sobni temperaturi je sposobnost titana za absorpcijo vodika manjša od 0.002 %. Ko temperatura doseže 300 stopinj, se stopnja absorpcije vodika titana poveča; največjo vrednost doseže pri 500-600 stopinjah. Kasneje, ko se temperatura poveča, se količina vodika, ki ga absorbira titan, zmanjša, in ko doseže 1000 stopinj, se večina vodika, ki ga absorbira titan, razgradi. Povečanje tlaka vodika lahko pospeši hitrost absorpcije vodika titana in poveča sposobnost absorpcije vodika. Nasprotno, titan lahko dehidrogeniramo pod pogojem znižanja tlaka. Zato je reakcija titana z vodikom reverzibilna. Pri reakciji med titanom in vodikom na površini ne nastane tanek film, ker je vodikov atom majhen in lahko hitro difundira v globino titanove mreže in tvori intersticijsko trdno raztopino. Raztapljanje vodika v titanu lahko zmanjša temperaturo faznega prehoda titana. stabilizator.
