鈦合金材料在多晶材料中的原子擴(kuò)散和電化學(xué)誘導(dǎo)的自愈合常常使用擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的組合進(jìn)行建模。關(guān)于鈦合金材料中轉(zhuǎn)變模式的更多細(xì)節(jié)已在別處討論過(guò)。因此，電化學(xué)誘導(dǎo)自愈被認(rèn)為是一種很好的金屬開(kāi)發(fā)策略。例如，通常保護(hù)鈦材料表面不受腐蝕的氧化膜的損傷可以通過(guò)在空氣中再氧化來(lái)修復(fù)。最近研究了鈦合金材料多晶鈦表面被氧和水氧化的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)在150 K O2下Ti可以氧化為T(mén)i5、Ti3和Ti2，而在該溫度下Ti暴露于H2O中只產(chǎn)生Ti2種物質(zhì)。在300k以上的溫度下，H2O可以通過(guò)O2和H2O輕微的進(jìn)一步氧化增加Ti2到更高的氧化態(tài)。
鈦合金材料觀察到升高的溫度促進(jìn)了氧氣向樣品的擴(kuò)散，從而增加了整體的氧化。這是因?yàn)殁伜辖鸩牧媳砻娴难趸瘜雍穸燃热Q于O2的暴露時(shí)間，也取決于樣品的溫度。在一定的溫度下，隨著暴露量的增加，鈦合金材料被O2和H2O氧化的程度略有增加。此外，當(dāng)氧化反應(yīng)產(chǎn)物填充裂紋帽時(shí)，鈦組件表面的裂紋也可以被愈合。因此，由于操作相關(guān)應(yīng)力而產(chǎn)生的裂紋可以通過(guò)鈦基材料中發(fā)生的再氧化反應(yīng)自行自愈合或修復(fù)。盡管自愈涂層被認(rèn)為是有效防腐的另一種途徑，但金屬及合金防腐涂層的研究和開(kāi)發(fā)工作仍在進(jìn)行中。
然而，鈦合金材料為了提高基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)備服役預(yù)測(cè)能力，在基礎(chǔ)設(shè)施中使用鈦基材料是有益的，鈦合金材料因?yàn)榧词乖谕繉邮Ш螅部梢宰鳛榘踩Ｕ系牡诙婪谰€。在此背景下，自主愈合材料無(wú)需外界干預(yù)就能對(duì)環(huán)境刺激做出反應(yīng)，在先進(jìn)的工程系統(tǒng)中具有巨大的潛力。然而，鈦合金材料這種自愈方法的局限性是，氧化的程度取決于樣品的溫度。最近的一項(xiàng)研究確定550-600 K為鈦基合金的最大氧化值。當(dāng)氧化鈦在850 K以上加熱時(shí)，氧化鈦層完全還原為T(mén)io，這是有效的。
新時(shí)代，新技術(shù)層出不窮，我們關(guān)注，學(xué)習(xí)，希望在未來(lái)能夠與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng)新。