Il titanio è noto per la sua eccellente resistenza alla corrosione. Sebbene i dati termodinamici per il titanio suggeriscano che si tratta di un metallo termodinamicamente molto instabile, il titanio ha effettivamente un'eccellente resistenza alla corrosione.
Se il titanio potesse dissolversi per formare TI 2+, il suo potenziale di elettrodo standard sarebbe molto negativo (-1. 63V). Tuttavia, la superficie del titanio è sempre coperta da un film di ossido di titanio passivato, che sposta costantemente il potenziale stabilizzante del titanio verso valori positivi. Ad esempio, in acqua di mare a 25 gradi, il potenziale stabilizzante del titanio è circa +0. 09v.
I dati potenziali di reazione dell'elettrodo per il titanio indicano che la sua superficie è molto reattiva, ma di solito è coperta da un film di ossido. Questo film di ossido è naturalmente generato nell'aria ed è caratterizzato da stabilità, forte adesione e protezione, che sono fattori chiave per determinare l'eccellente resistenza alla corrosione del titanio. Teoricamente, il rapporto di pilling/Bedworth del film protettivo dell'ossido deve essere maggiore di 1. Il rapporto P/B del titanio è compreso tra 1 e 2,5 a seconda della composizione e della struttura del film di ossido, che rende il film di ossido di titanio in grado di coprire completamente la superficie metallica e svolgere un buon ruolo protettivo.
Quando la superficie del titanio è esposta ad atmosfera o soluzione acquosa, un nuovo film di ossido viene generato immediatamente. Ad esempio, nell'atmosfera a temperatura ambiente, lo spessore del film di ossido è di circa 1,2 ~ 1,6 nm e si addensa con il tempo. Dopo 70 giorni, si addensa naturalmente a 5 nm; Dopo 545 giorni, aumenta gradualmente a 8 ~ 9nm. Le condizioni di ossidazione artificialmente rafforzate (ad es. Riscaldamento, uso di agenti ossidanti o ossidazione anodica, ecc.) Possono accelerare la crescita del film di ossido sulla superficie e ottenere un film di ossido più spesso, migliorando così la resistenza alla corrosione del titanio. Pertanto, il film di ossido generato dall'ossidazione anodica e dall'ossidazione termica migliorerà significativamente la resistenza alla corrosione del titanio.
Il film di ossido di titanio (compreso il film di ossidazione termica o il film di ossidazione anodica) non è di solito una singola struttura e la composizione e la struttura del suo ossido varia con le condizioni di generazione. In generale, TiO₂ può essere presente all'interfaccia tra il film di ossido e l'ambiente, tuttavia, TIO può dominare l'interfaccia tra il film di ossido e il metallo. Nel mezzo, potrebbero esserci strati di transizione con diversi stati di valenza, o anche ossidi equivalenti non chimici, il che suggerisce che esiste una struttura multistrato nel film di ossido di titanio. Per quanto riguarda il processo di generazione di questo film di ossido, non può essere semplicemente inteso come il risultato della reazione diretta tra titanio e ossigeno.
