Apakah reaksi bahan paduan titanium seperti tabung dan batang titanium di udara berhubungan dengan suhu?
Reaksi bahan paduan titanium sepertiBatangan Titanium Persegidan tabung titanium di udara biasanya bereaksi dengan tiga unsur non-logam seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen, dan proses reaksinya berkaitan erat dengan suhu.
Titanium bereaksi dengan oksigen di udara. Ini sangat lambat bila lebih rendah dari 100 derajat, dan hanya permukaannya yang teroksidasi pada 500 derajat. Ketika suhu meningkat, lapisan oksida permukaan mulai larut dalam titanium, dan oksigen mulai berdifusi ke dalam kisi bagian dalam logam, tetapi pada suhu 700 derajat C, oksigen belum memasuki kisi bagian dalam logam dalam jumlah besar. Ketika suhu melebihi 700 derajat, difusi oksigen ke bagian dalam logam dipercepat, dan lapisan oksida permukaan kehilangan efek perlindungannya pada suhu tinggi.
Reaksi Titanium Square Bar dengan oksigen bergantung pada bentuk dan suhu titanium. Bubuk titanium dapat terbakar atau meledak hebat akibat pengaruh listrik statis, percikan api, gesekan, dll. di udara pada suhu kamar. Namun, titanium padat sangat stabil di udara pada suhu kamar. Ketika titanium padat dipanaskan di udara, ia mulai bereaksi dengan oksigen. Awalnya, oksigen memasuki kisi permukaan titanium untuk membentuk film oksida padat. Lapisan film oksida permukaan ini dapat mencegah oksigen berdifusi ke bagian dalam dan memiliki efek perlindungan. Oleh karena itu, titanium stabil di udara di bawah 500 derajat. Warna lapisan oksida permukaan berhubungan dengan suhu pembentukan. Warnanya putih keperakan di bawah 200 derajat, kuning muda pada suhu 300 derajat, kuning keemasan pada suhu 400 derajat, biru pada suhu 500 derajat, ungu pada suhu 600 derajat, ungu pada suhu 700-800 derajat Warnanya merah keabu-abuan bila panas, dan abu-abu ketika suhunya 800-900 derajat. Dalam oksigen murni, suhu awal reaksi keras antara titanium dan oksigen lebih rendah dibandingkan di udara, dan titanium akan terbakar dalam oksigen pada suhu sekitar 500-600 derajat .
Titanium tidak bereaksi dengan nitrogen pada suhu normal, tetapi pada suhu tinggi, titanium adalah salah satu dari sedikit unsur logam yang dapat terbakar dalam nitrogen. Suhu pembakaran titanium dalam nitrogen lebih tinggi dari 800 derajat. Reaksi antara lelehan titanium dan nitrogen sangat intens. Reaksi titanium dan nitrogen, selain menghasilkan titanium nitrida (Ti3N, TiN, dll), juga membentuk larutan padat Ti-N. Ketika suhu mencapai 500-550 derajat, titanium mulai menyerap nitrogen, membentuk larutan padat interstisial; ketika suhu mencapai di atas 600 derajat, kecepatan penyerapan nitrogen oleh titanium meningkat, dan dalam larutan padat Ti-N, karena nitrogen masuk dalam bentuk titanium nitrida ke dalam kisi titanium, sehingga suhu transisi fase titanium meningkat, nitrogen juga merupakan penstabil titanium. Kelarutan maksimum (fraksi massa) nitrogen dalam medium pada suhu 1050 derajat adalah 7%, dan kelarutan maksimum (fraksi massa) dalam titanium pada suhu 2020 derajat adalah 2%, namun kecepatan penyerapan nitrogen oleh titanium jauh lebih lambat dibandingkan dengan oksigen. . Oleh karena itu, titanium terutama menyerap oksigen di udara, dan penyerapan nitrogen bersifat sekunder.
Titanium bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa TiH, TiH2 dan larutan padat Ti-H. Hidrogen dapat larut dengan baik dalam titanium, dan 1 mol titanium dapat menyerap hampir 2 mol hidrogen. Kecepatan penyerapan hidrogen dan kapasitas penyerapan hidrogen titanium berhubungan dengan suhu dan tekanan hidrogen. Pada suhu kamar, kapasitas penyerapan hidrogen titanium kurang dari 00,002%. Ketika suhu mencapai 300 derajat, laju penyerapan hidrogen titanium meningkat; mencapai nilai maksimum pada 500-600 derajat. Selanjutnya, seiring dengan meningkatnya suhu, jumlah hidrogen yang diserap oleh titanium berkurang, dan ketika mencapai 1000 derajat, sebagian besar hidrogen yang diserap oleh titanium terurai. Peningkatan tekanan hidrogen dapat mempercepat laju penyerapan hidrogen titanium dan meningkatkan kapasitas penyerapan hidrogen. Sebaliknya, titanium dapat didehidrogenasi dalam kondisi tekanan berkurang. Oleh karena itu reaksi titanium dengan hidrogen bersifat reversibel. Reaksi antara titanium dan hidrogen tidak membentuk lapisan tipis pada permukaan, karena atom hidrogen berukuran kecil dan dapat dengan cepat berdifusi ke dalam kisi titanium untuk membentuk larutan padat interstisial. Pelarutan hidrogen dalam titanium dapat menurunkan suhu transisi fasa titanium. stabilisator.
