Korozja stanowi poważne wyzwanie dla blach ze stopów tytanu, szczególnie w przypadku redukcji kwasów nieorganicznych i specyficznych środowisk kwasów organicznych, w których utrzymanie pasywacji okazuje się trudne, co przyspiesza szybkość korozji. Aby skutecznie złagodzić ten problem, skuteczną strategią okazało się wprowadzenie inhibitorów korozji. Inhibitory te, począwszy od jonów metali szlachetnych po jony metali ciężkich, utleniające związki nieorganiczne, utleniające związki organiczne i chelatujące inhibitory organiczne, odgrywają kluczową rolę w zapobieganiu korozji. Jednakże, ze względu na wysoki koszt, jony metali szlachetnych są rzadko stosowane jako inhibitory korozji w redukcji kwasów nieorganicznych. Jony metali ciężkich, takich jak miedź i żelazo, po osiągnięciu krytycznych stężeń wykazują zauważalne działanie hamujące korozję.
Nieorganiczne związki utleniające, takie jak kwas azotowy, chlor gazowy, chloran potasu, dwuchromian potasu, nadmanganian potasu i nadtlenek wodoru również wykazują właściwości hamowania korozji. Do hamowania podobnie stosuje się utleniające związki organiczne, w tym związki nitrowe lub nitrozowe i związki azotu. W przeciwieństwie do utleniających związków organicznych, chelatujące inhibitory organiczne hamują korozję w dowolnym stężeniu, aczkolwiek z różną skutecznością.
Obróbka powierzchni odgrywa kluczową rolę w zwiększaniu odporności na korozję arkuszy stopów tytanu. Typowe techniki obejmują utlenianie katodowe, utlenianie termiczne, azotowanie i technologie powlekania. Badania wskazują, że technologie powlekania zapewniają najbardziej wyraźny wzrost odporności na korozję blach ze stopów tytanu, przewyższający nawet odporność na korozję Ti-0.15Pd. Anodowanie arkuszy stopu tytanu zazwyczaj polega na zanurzeniu ich w 5%-10% roztworze (NH4)2SO4 i przyłożeniu napięcia stałego 25 V, co skutecznie eliminuje powierzchniowe zanieczyszczenie żelazem, wydłuża czas pasywacji i zapobiega absorpcji wodoru z zanieczyszczeń żelazem. W związku z tym międzynarodowe standardy wymagają anodowania całego sprzętu tytanowego. Aby wzmocnić działanie anodujące, kwas platynowy sodu może czasami zastąpić siarczan amonu w roztworze do anodowania, aby uzyskać lepszą odporność na korozję.
Obróbka utleniania termicznego prowadzona na powietrzu umożliwia tworzenie grubszych, rutylowych warstw tlenku termicznego o wyższej krystalizacji na arkuszach stopu tytanu, wykazujących lepszą odporność na korozję w porównaniu z foliami anodowanymi. Procesy utleniania termicznego zwykle zachodzą w temperaturach od 600-700 stopnia przez 10-30 minut, przy zbyt wysokich temperaturach lub przez dłuższy czas, co może zagrozić skuteczności leczenia.
Warto zauważyć, że powłoki zawierające pallad wykazują niezwykłą skuteczność w zastosowaniach w arkuszach stopów tytanu. Powłoki zawierające pallad często zawierają osady z tlenku palladu lub stopu palladu. Typowa metoda wytwarzania powłok PdO-TiO2 polega na nałożeniu roztworów PdCl4 i TiCl3 na powierzchnie arkuszy stopu tytanu, a następnie ogrzewaniu w temperaturze 500-600 przez 10-50 minut. Proces ten można powtórzyć, aby uzyskać grubość powłoki przekraczającą 1 g/m². Powłoki ze stopów palladu są początkowo formowane poprzez galwanizację lub osadzanie próżniowe, a następnie poddawane są obróbce powierzchniowego stopowania, takiej jak laserowe topienie powierzchni lub implantacja jonów, w celu zwiększenia przyczepności i odporności na korozję, przewyższając skuteczność powłok z tlenku palladu.
Podsumowując, strategiczne wdrożenie inhibitorów korozji i zaawansowanych technik obróbki powierzchni, takich jak anodowanie, utlenianie termiczne i powłoki zawierające pallad, jest niezbędne we wzmacnianiu arkuszy stopów tytanu przed wyzwaniami korozyjnymi, zapewniając dłuższą trwałość i wydajność w różnorodnych środowiskach.
