¿El metal de titanio se convertirá en corrosión?

¿El metal de titanio se convertirá en corrosión?

El titanio es un metal muy reactivo: cuando se expone a un entorno aireado, se forma una fina película de dióxido de titanio, de aproximadamente 1,5-10 nm de grosor. Este óxido suele ser compacto, adherente al sustrato y químicamente estable en una variedad de entornos, y es responsable de la excelente resistencia a la corrosión del titanio.

A pesar de ello, el titanio sufre corrosión en ambientes agresivos. El titanio puede sufrir tanto corrosión uniforme como corrosión localizada: grietas y picaduras, fragilización por hidrógeno, agrietamiento por corrosión bajo tensión, corrosión por fricción y erosión.

Para superar estos problemas potenciales, una forma posible es aumentar el espesor natural del TiO2 mediante tratamientos superficiales. Se han considerado tratamientos de oxidación, específicamente anodización, para ajustar la capa de TiO2 con el fin de aumentar su espesor y obtener una fase mayoritariamente amorfa, con el objetivo final de aumentar la resistencia a la corrosión del titanio puro hasta el nivel de aleaciones más caras. La oxidación térmica, la oxidación química y la implantación de iones son otras técnicas posibles.

Debido a la facilidad de formación de este óxido protector, la resistencia a la corrosión del titanio se puede estudiar considerando la condición en la que este óxido es termodinámicamente inestable. De acuerdo con el diagrama de Pourbaix del titanio en el agua, el titanio se encuentra en condiciones pasivas en una amplia gama de potenciales y se vuelve vulnerable solo en condiciones fuertemente oxidantes, donde el óxido se disuelve, y en condiciones fuertemente reductoras, donde se forman hidruros. Este rango es relativamente insensible a los cloruros y, por esta razón, el titanio tiene una resistencia innata en ambientes acuosos que contienen cloruros.

Cuando el titanio se encuentra en una condición pasiva, debido a la oxidación delgada de las superficies de titanio, las tasas de corrosión son iguales a la densidad de corriente pasiva: los valores típicos son inferiores a 0,02 mm/año. Este crecimiento de la película de óxido puede manifestarse como una superficie coloreada y un aumento de peso muy leve por los cupones de prueba. El color adquirido del óxido se debe a la interferencia entre los rayos de luz reflejados por el óxido y los rayos de luz reflejados por el óxido y luego reflejados por el metal que se encuentra debajo, y por esta razón, el color resultante depende en gran medida del grosor de la película. Debido a la fuerte capa pasiva, los elementos de titanio generalmente se diseñan sin ningún margen de corrosión.

La resistencia a la corrosión del titanio depende en gran medida de la resistencia de su óxido protector, que puede variar en función del entorno circundante.