Som dyp-havsutforskning og olje og gass utvikling fortsetter å våge seg inn på dypere vann, titan og titanlegeringer, ettersom kjernematerialene for kritisk-dypvannsutstyr også står overfor alvorlige tester i ekstreme miljøer. Det har imidlertid ingen systematisk forståelse fra atomær til makroskopisk skala for hvordan statisk vanntrykk i dypt hav påvirker ytelsen til titans passive overflatefilm.
Nylig har Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering ved det kinesiske vitenskapsakademiet gjort et viktig gjennombrudd for dette problemet. Ved beregninger og tester har forskerteamet for første gang systematisk avslørt veksten, utviklingen og feilatferden til titans passive film under statisk vanntrykk.
Forskningen har oppdaget den doble regulatoriske effekten av statisk vanntrykk på titanpassiveringsfilmen: I den innledende fasen av passivering fremmer høytrykksmiljøet den indre diffusjonen av oksygenelementer, akselererer veksten av filmlaget og forbedrer den opprinnelige beskyttelsesevnen; under langvarig-høytrykkstjeneste eller når filmlaget er skadet og trenger reparasjon, vil trykket imidlertid indusere lokal krystallisering av den amorfe passiveringsfilmen, og danne en metastabil TiO-krystallfase. De resulterende krystallgrensene blir ionepermeasjonskanaler, noe som svekker selv-reparasjonsevnen til filmlaget og fører til en nedgang i korrosjonsmotstanden.
Denne forskningen klargjorde kjernemekanismen til den "amorfe-krystallinske" strukturelle transformasjonen og ytelsesdegraderingen til passiveringsfilmen, og identifiserte at oksygeninnhold og krystallfasestruktur er nøkkelfaktorene som regulerer korrosjonsmotstanden til titanmaterialer i dypt-vann. Denne prestasjonen gir teoretisk støtte for komposisjonsoptimalisering og overflatebeskyttelsesdesign av dyp-titaanlegeringer, bidrar til mer nøyaktig vurdering av levetiden til utstyrsmaterialer for dyp-og fremmer den teknologiske oppgraderingen av viktige-dyphavsmaterialer.