ไทเทเนี่ยมเป็นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนได้มาก อย่างไรก็ตามข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์ของไทเทเนียมแสดงให้เห็นว่าไทเทเนียมเป็นโลหะที่ไม่เสถียรมาก หากไทเทเนียมสามารถละลายได้เป็น Ti2+ ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานจะต่ํามาก (-1.63V) และพื้นผิวของมันจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์เสมอ...
ไทเทเนี่ยมเป็นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนได้มาก อย่างไรก็ตามข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์ของไทเทเนียมแสดงให้เห็นว่าไทเทเนียมเป็นโลหะที่ไม่เสถียรมาก หากไทเทเนียมสามารถละลายได้เป็น Ti2+ ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานจะต่ํามาก (-1.63V) และพื้นผิวของมันจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์เสมอ ด้วยวิธีนี้ศักยภาพที่มั่นคงของไทเทเนียมจึงมีความลําเอียงอย่างเสถียรต่อค่าบวก ตัวอย่างเช่นศักยภาพที่มั่นคงของไทเทเนียมในน้ําทะเลที่ 25 ° C อยู่ที่ประมาณ + 0.09V ในคู่มือเคมีและตําราเรียนเราสามารถรับศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานที่สอดคล้องกับชุดของปฏิกิริยาที่ขั้วไฟฟ้าไทเทเนียม เป็นที่น่าสังเกตว่าในความเป็นจริงข้อมูลเหล่านี้ไม่ได้วัดโดยตรง แต่สามารถคํานวณได้จากข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์เท่านั้นและเนื่องจากแหล่งข้อมูลที่แตกต่างกันจึงอาจไม่สามารถแสดงปฏิกิริยาอิเล็กโทรดที่แตกต่างกันและข้อมูลที่แตกต่างกันได้ในเวลาเดียวกัน ประหลาด
ข้อมูลศักย์ไฟฟ้าของปฏิกิริยาอิเล็กโทรดของไทเทเนียมแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวของมันทํางานมากและมักจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในอากาศ ดังนั้นความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมของไทเทเนียมเกิดจากการมีอยู่ของฟิล์มออกไซด์ที่เสถียรพร้อมการยึดเกาะที่แข็งแกร่งและการป้องกันที่ดีบนพื้นผิวของไทเทเนียม ในความเป็นจริงความเสถียรของฟิล์มออกไซด์ธรรมชาตินี้จะกําหนดความเสถียรของฟิล์มไทเทเนียมออกไซด์ ของความต้านทานการกัดกร่อน ในทางทฤษฎีอัตราส่วน P / B ของฟิล์มป้องกันออกไซด์จะต้องมากกว่า 1 หากน้อยกว่า 1 ฟิล์มออกไซด์จะไม่สามารถครอบคลุมพื้นผิวโลหะได้อย่างสมบูรณ์ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะมีบทบาทในการป้องกัน หากอัตราส่วนนี้ใหญ่เกินไปความเค้นอัดในฟิล์มออกไซด์จะเพิ่มขึ้นตามลําดับซึ่งจะทําให้เกิดการแตกของฟิล์มออกไซด์ได้ง่ายและจะไม่มีบทบาทในการป้องกัน อัตราส่วน P / B ของไทเทเนียมแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบและโครงสร้างของฟิล์มออกไซด์และอยู่ระหว่าง 1 ถึง 2.5 จากมุมมองพื้นฐานนี้ฟิล์มออกไซด์ของไทเทเนียมสามารถมีคุณสมบัติในการป้องกันที่ดีกว่า
เมื่อพื้นผิวของไทเทเนียมสัมผัสกับบรรยากาศหรือสารละลายน้ําฟิล์มออกไซด์ใหม่จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติทันที ตัวอย่างเช่นความหนาของฟิล์มออกไซด์ในชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิห้องอยู่ที่ประมาณ 1.2-1.6 นาโนเมตรและมันจะข้นขึ้นตามเวลาและจะเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติหลังจาก 70 วัน ความหนาถึง 5 นาโนเมตรค่อยๆเพิ่มขึ้นเป็น 8-9 นาโนเมตรหลังจาก 545 วัน สภาวะออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นเทียม (เช่นความร้อนการใช้สารออกซิแดนท์หรืออโนไดซ์ ฯลฯ ) สามารถเร่งการเจริญเติบโตของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวไทเทเนียมและได้รับฟิล์มออกไซด์ที่ค่อนข้างหนาซึ่งจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียม ดังนั้นฟิล์มออกไซด์ที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันขั้วบวกและการเกิดออกซิเดชันทางความร้อนจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมได้อย่างมาก
ฟิล์มไททาเนียมออกไซด์ (รวมถึงฟิล์มออกไซด์ความร้อนหรือฟิล์มขั้วบวกออกไซด์) มักจะไม่ใช่โครงสร้างเดียวและองค์ประกอบและโครงสร้างของออกไซด์จะแตกต่างกันไปตามสภาพการก่อตัว โดยทั่วไปอินเทอร์เฟซระหว่างฟิล์มออกไซด์และสภาพแวดล้อมอาจเป็น TiO2 แต่อินเทอร์เฟซระหว่างฟิล์มออกไซด์และโลหะอาจถูกครอบงําโดย TiO ตรงกลางอาจมีชั้นการเปลี่ยนแปลงที่มีสถานะวาเลนซ์ต่างกันหรือแม้แต่ออกไซด์ที่ไม่ใช่สโตอิจิโอเมตริกซึ่งหมายความว่าฟิล์มไททาเนียมออกไซด์มีโครงสร้างหลายชั้น สําหรับกระบวนการขึ้นรูปฟิล์มออกไซด์นี้ไม่สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นปฏิกิริยาโดยตรงระหว่างไทเทเนียมและออกซิเจน (หรือออกซิเจนในอากาศ) นักวิจัยหลายคนได้เสนอกลไกต่าง ๆ คนงานในอดีตสหภาพโซเวียตเชื่อว่าไฮไดรด์ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกและจากนั้นฟิล์มออกไซด์ก็ก่อตัวขึ้นบนไฮไดรด์
