تیتانیوم به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی شناخته شده است. اگرچه داده های ترمودینامیکی تیتانیوم نشان می دهد که این یک فلز ترمودینامیکی بسیار ناپایدار است ، تیتانیوم در واقع مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد.
اگر تیتانیوم بتواند برای تشکیل Ti {{0} حل شود ، پتانسیل الکترود استاندارد آن بسیار منفی خواهد بود ({1}}}. 63V). با این حال ، سطح تیتانیوم همیشه با یک فیلم اکسید تیتانیوم منفعل پوشیده شده است ، که به طور پیوسته پتانسیل تثبیت کننده تیتانیوم را به سمت مقادیر مثبت تغییر می دهد. به عنوان مثال ، در آب دریا با 25 درجه ، پتانسیل تثبیت کننده تیتانیوم در مورد {4}}} 09V است.
داده های بالقوه واکنش الکترود برای تیتانیوم نشان می دهد که سطح آن بسیار واکنشی است ، اما معمولاً با یک فیلم اکسید پوشانده می شود. این فیلم اکسید به طور طبیعی در هوا تولید می شود و با ثبات ، چسبندگی و محافظت قوی مشخص می شود که عوامل اصلی در تعیین مقاومت در برابر خوردگی عالی تیتانیوم هستند. از لحاظ تئوریکی ، نسبت قرص/بستر فیلم اکسید محافظ باید بیشتر از 1. باشد. نسبت P/B تیتانیوم بسته به ترکیب و ساختار فیلم اکسید ، بین 1 تا 2.5 است ، که باعث می شود فیلم اکسید تیتانیوم بتواند سطح فلز را به طور کامل پوشش دهد و نقش محافظ خوبی داشته باشد.
هنگامی که سطح تیتانیوم در معرض جو یا محلول آبی قرار می گیرد ، یک فیلم اکسید جدید بلافاصله تولید می شود. به عنوان مثال ، در جو دمای اتاق ، ضخامت فیلم اکسید در حدود 1.6 ~ 1.6 نانومتر و با زمان ضخیم است. بعد از 70 روز ، به طور طبیعی به 5 نانومتر ضخیم می شود. پس از 545 روز ، به تدریج به 8 ~ 9 نانومتر افزایش می یابد. شرایط اکسیداسیون مصنوعی تقویت شده (به عنوان مثال ، گرمایش ، استفاده از مواد اکسید کننده یا اکسیداسیون آندی و غیره) می تواند رشد فیلم اکسید را روی سطح تسریع کند و یک فیلم اکسید ضخیم تر به دست آورد ، بنابراین مقاومت به خوردگی تیتانیوم را بهبود می بخشد. بنابراین ، فیلم اکسید تولید شده توسط اکسیداسیون آندی و اکسیداسیون حرارتی به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم را بهبود می بخشد.
فیلم اکسید تیتانیوم (از جمله فیلم اکسیداسیون حرارتی یا فیلم اکسیداسیون آندی) معمولاً یک ساختار واحد نیست و ترکیب و ساختار اکسید آن با شرایط تولید متفاوت است. به طور کلی ، Tio₂ ممکن است در رابط بین فیلم اکسید و محیط موجود باشد ، با این حال ، TIO ممکن است در رابط بین فیلم اکسید و فلز مسلط شود. در بین ، ممکن است لایه های انتقال با حالت های مختلف ارزش یا حتی اکسیدهای معادل غیر شیمیایی وجود داشته باشد ، که نشان می دهد ساختار چند لایه در فیلم اکسید تیتانیوم وجود دارد. در مورد فرآیند تولید این فیلم اکسید ، نمی توان آن را به عنوان نتیجه واکنش مستقیم بین تیتانیوم و اکسیژن درک کرد.
