Титан против керамики: что лучше?

Строительной арматуре часто приходится работать в агрессивных средах с повышенными температурами. Это особенно характерно для металлопроката, который используется в нефтегазовой отрасли. Соответственно, изделия из металла должны быть достаточно хорошо защищены от негативных воздействий. В настоящее время наиболее защищенными армированными изделиями считаются титановая арматура и арматура, покрытая технической керамикой. Попробуем разобраться, какая из этих разновидностей наиболее эффективна, а какая все-таки ей проигрывает.

Титан – один из самых распространенных элементов земной коры, уступающий по частотности только железу, алюминию и магнию. В чистом виде он обладает достаточно невысокой прочностью, но сочетаясь с железом, углеродом, кремнием и кислородом придает этим соединениям уникальные свойства и характеристики. Коррозионная прочность титана зависит, прежде всего, от наличия примесей и от прочих параметров. В целом металл достаточно стойко переносит кислые среды и растворы щелочей, но под воздействием высоких температур в щелочной среде покрытие подвергается значительной коррозии. За антикоррозионные свойства материала «отвечает» тончайшая окисная пленка, которая образуется на титановом слое при контакте с кислородом и другими окислителями. Таким образом, присутствующие в среде или специально введенные в нее окислители намного тормозят процессы разрушения. Например, титан прекрасно себя чувствует в царской водке.

Между тем, есть среды, поистине губительные для титана. Например, соляная кислота, способствующая разрушению окисной пленки, а также фосфорная кислота, перекись водорода, кремнийфторводород, сухой хлор и спиртовая настойка йода. И если по весу титановые сплавы не проигрывают технической керамике, в плане прочности они уступают довольно ощутимо.

Одна из причин этого явления состоит в том, что оксидная пленка, образующаяся на титане, со временем способна разрушать сама себя. По мере ее образования и роста толщины доступ кислорода к чистому титану затрудняется, и кислород «пробивается» через пленку все с большим трудом. Как следствие, между металлом и его двуокисью образуется промежуточный слой окиси, которые намного ослабляет сцепление поверхностного слоя и титана. В результате пленка начинает терять целостность, на ней образуются так называемые задиры. Когда к образованию задиров подключается уже чистый титан, трущиеся поверхности арматуры начинают изнашиваться, и со временем она выходит из строя.

Таким образом, применение титановой арматуры ограничено и во многом зависит от воздействия конкретной среды. Следовательно, решение по использованию или неиспользованию этого материала нужно принимать только с учетом всех нюансов и рисков.

В отличие от титана, арматура, покрытая керамикой, стойко выдерживает условия, считающиеся роковыми для своего «конкурента». В ее применении нет температурных ограничений, она прекрасно выдерживает большинство агрессивных сред. И притом, что цены на титановую и футерованную керамикой арматуру приблизительно равны, последняя оказывается намного более выгодна для покупателей.