金属钛是一种多用途的结构金属,近十几年来,在国民经济的各个领域,特别是在石油、化工、航空、医疗、表面处理等领域得到了越来越广泛的应用。虽然钛是一种易于钝化、耐蚀性较强的金属材料,但在某些含有侵蚀性离子或化合物的环境中,由于表面TiO₂氧化膜受到破坏而失去其对基底钛的保护性,并导致钛的腐蚀。因此钛的腐蚀与防护问题倍受关注,是目前材料和电化学研究中的重要课题之一。本文利用线性极化曲线测量、循环伏安、交流阻抗等多种电化学技术,分别在1.0 M高氯酸溶液中和0.1 M高氯酸钠溶液中,在相对大的电势范围内,研究了金属钛的阳极钝化行为和与TiO₂氧化膜有关的多种电化学过程,研究了几种常见阴离子(F^-、S₂O₃^2-、EDTA^2-)对金属钛腐蚀-保护行为和性能的影响。本研究结果对深入认识介质条件对钛腐蚀行为的影响以及对钛的腐蚀防护,具有重要的参考价值。本研究表明,钛表面氧化膜的生长分为三个电势区（两个钝化电位区和一个膜的破裂电位区）。钛/TiO₂氧化膜电极表面在2.5～3 V时开始发生阳极析氧反应,析氧反应对TiO₂氧化膜本体性能和表面性能均有明显影响。随着极化电位的正移,钛表面氧化膜的厚度逐渐增加,析氧反应受到抑制,阳极电流减小。在控制电位负向扫描过程中,在-0.2V处检测到一个阴极电流峰,归因于TiO₂氧化膜表面上吸附的氧原子的还原,而在更低电位下将会发生氧化膜自身的还原。结果同时表明:在0.1 M高氯酸钠溶液中,NaF和NaS₂O₃对金属钛的溶解-腐蚀均有明显的促进作用,且随着NaF或NaS₂O₃在溶液中含量的增大,对金属钛的侵蚀性显著增强,当溶液中含有F^-、S₂O₃^2-的浓度达到0.1M时,对钛的腐蚀性最强。在相同浓度条件下NaF比NaS₂O₃的侵蚀性更强。而EDTA则对金属钛表现出明显的缓蚀作用:阳极溶解电流减小、电化学反应电阻增大。造成NaF和NaS₂O₃与EDTA对金属钛溶解-腐蚀过程具有不同影响的作用机理,可能与F^-、S₂O₃^2-、EDTA^2-三种离子与Ti⁴⁺离子之间存在较强的络合作用有关,所形成的络合产物Na₂TiF₆和Na₂Ti（S₂O₃）₃的溶解度较大,易于进入溶液中,故NaF和NaS₂O₃对金属钛的溶解-腐蚀具有显著的促进作用。而EDTA与钛离子之间所形成的络合产物的溶解度较小,因而能附着在金属钛或TiO₂氧化膜的表面上,并形成一个新的保护层,阻碍减缓了钛的阳极溶解。