убчастий блок, який зберігає розміри і форму реакційного судини. Як і всяке пористе тіло, титанова губка має велику питому поверхню.
Потрапляючи на повітря, ця поверхня контактує з газами, що входять до складу повітря. Титан є хімічно активним елементом і вступає у взаємодію з оточуючими його газами. Ступінь цієї взаємодії залежить від величини поверхні губки, характеру взаємодії титану з кожним з газів і температури.
При дробленні, пресуванні та інших операціях губка нагрівається до 250-300 Лљ С. Це сприяє прискоренню хімічної взаємодії титану з газами. Присутність хлористих солей в губці робить її контакт з повітрям більш небезпечним, оскільки хлориди інтенсивно поглинають воду. Ці властивості губки при певних умов проявляються настільки різко, що з вищих сортів металу може бути отримано виріб низької якості або навіть брак. Тому, явища пов'язані із забрудненням титанової губки в період її перебування на повітрі, вимагають ретельного вивчення та постійної уваги.
Взаємодія титанової губки з киснем. Титан взаємодіє з киснем при всіх температурах. При надлишку кисню утворюється TiO 2 , в інших умовах можливе утворення TiO і Ti 2 O 3 . Утворився при кімнатній температурі адсорбційний шар складається з хімічно пов'язаного кисню і надбудови слабо пов'язаних з поверхнею атомів газів. У початковий період процесу на швидкість зростання окисної плівки основний вплив має температура. Окислення поверхні титану відбувається головним чином протягом 1-2 ч. Подальша витримка при температурах до 300 Лљ С призводить до незначної зміни стану поверхні. Це пов'язано з захисними властивостями окисної плівки.
Процес окислення титану на повітрі в інтервалі 20-300 Лљ С можна розділити на три періоди:
1. Освіта окисної плівки при температурі до 50 Лљ С; при цьому збільшення вмісту кисню методом вакуум-плавлення НЕ виявляється.
2. Окислення титану в діапазоні температур від 60 до 140 Лљ С; в цьому інтервалі температур збільшення вмісту кисню підпорядковується лінійному рівнянню
В
3. Окислення титану в діапазоні температур від 140 до 300 Лљ С; в цьому інтервалі температур збільшення вмісту кисню в титані виражається параболічної залежністю
В
При температурах вище 400 Лљ С структура плівки порушується, і швидкість окислення титану різко зростає. Це пов'язано з збільшенням швидкості дифузії іонів кисню з поверхні в глиб металу. Окислення титану на повітрі протікає більш інтенсивно, ніж у чистому кисні. Це пов'язано з присутністю азоту, який сприяє утворенню дефектів у решітці оксиду і підвищує швидкість окислення.
Взаємодія титану з азотом. У результаті взаємодії титану з азотом утворюється нітрид титану (TiN). Колір нітриду титану змінюється від світло-коричневого до бронзово-жовтого.
На повітрі до 300 Лљ С титан незначно взаємодіє з азотом. Цей факт підтверджує, що н...
