La razón de la generación de películas de óxido de óxido de titanio en la superficie

La razón de la generación de películas de óxido de óxido de superficie de titanio

La razón subyacente de la existencia misma del titanio metálico en la mayoría de los entornos comunes es que forma rápida y espontáneamente una película de óxido con una estabilidad y propiedades excepcionales que le permiten aislar eficazmente el metal del medio ambiente.
Por lo tanto, la resistencia a la corrosión y la capacidad del titanio para resistir la absorción de hidrógeno dependen de las propiedades de esta película protectora.

La composición de películas delgadas de óxido de titanio sobre titanio en una solución acuosa sigue siendo objeto de cierta controversia; sin embargo, está claro que el principal constituyente de las películas es Ti02. Además, parece probable que dentro de la matriz de Ti02 existan algunos cationes metálicos reducidos y no estequiometría.

La formación de una película pasiva ocurre espontáneamente al exponer el titanio a oxidantes como el aire o el agua. Incluso en solución desaireada, se requiere un pH de 5 si se quiere evitar la pasivación espontánea. Incluso en estas condiciones ácidas. La formación de una película anódica pasiva el metal si se aplican potenciales positivos de aproximadamente -0,3 V.

Es generalmente aceptado que el crecimiento de la película de óxido anódico en el titanio se produce por un mecanismo de transporte de iones asistido por el campo. Imagínese una superficie de titanio recién expuesta que reacciona con una fuente de oxígeno (H20.02, etc.) en contacto directo con la superficie metálica. A medida que se forma la primera capa delgada y continua de óxido, inmediatamente se convierte en un húmedo físico que separa los dos reactivos (la fuente de Ti se encuentra en el lado metálico de la capa de óxido, la fuente de oxígeno en el otro). Esto, por supuesto, inhibe una mayor oxidación del metal. Para que la oxidación continúe, es decir, para que la película de óxido se espese, los dos componentes de la película deben unirse. Esto requiere que uno o ambos sean transportados a través del óxido superficial existente.

Este proceso se complica aún más por las reacciones interfaciales en las interfaces metal/óxido, óxido/solución u óxido/gas que convierten las fuentes de reactivos (metal Ti, H20, Oz, etc.) en especies adecuadas para el transporte a través del óxido. Además, cualquier espesamiento de la película que ocurra sirve para mejorar la barrera a una mayor oxidación. Así. El crecimiento de la película de óxido está controlado en gran medida por las propiedades de estado sólido de la propia película.