Όπως η εξερεύνηση-βαθιάς θάλασσας και το πετρέλαιο και το φυσικό αέριοΗ ανάπτυξη της συνεχίζει να επιχειρεί σε βαθύτερα νερά, το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου, ως βασικά υλικά για κρίσιμο εξοπλισμό βαθιών-θαλασσών, αντιμετωπίζουν επίσης σοβαρές δοκιμές σε ακραία περιβάλλοντα. Ωστόσο, δεν υπάρχει συστηματική κατανόηση από την ατομική έως τη μακροσκοπική κλίμακα για το πώς η στατική πίεση του νερού σε βαθιά θάλασσα επηρεάζει την απόδοση της επιφανειακής παθητικής μεμβράνης τιτανίου.
Πρόσφατα, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας και Μηχανικής Υλικών Ningbo της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών έκανε μια σημαντική ανακάλυψη για αυτό το πρόβλημα. Με υπολογισμούς και δοκιμές, η ερευνητική ομάδα αποκάλυψε συστηματικά την ανάπτυξη, την εξέλιξη και τη συμπεριφορά αστοχίας της παθητικής μεμβράνης τιτανίου υπό στατική πίεση νερού για πρώτη φορά.
Η έρευνα ανακάλυψε τη διπλή ρυθμιστική επίδραση της στατικής πίεσης του νερού στο φιλμ παθητικοποίησης τιτανίου: Στο αρχικό στάδιο της παθητικοποίησης, το περιβάλλον υψηλής{0}πίεσης προάγει τη διάχυση στοιχείων οξυγόνου προς τα μέσα, επιταχύνοντας την ανάπτυξη του στρώματος μεμβράνης και ενισχύοντας την αρχική προστατευτική ικανότητα. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια-μακροχρόνιας υπηρεσίας υψηλής-πίεσης ή όταν το στρώμα του φιλμ έχει καταστραφεί και χρειάζεται επισκευή, η πίεση θα προκαλέσει τοπική κρυστάλλωση του άμορφου φιλμ παθητικοποίησης, σχηματίζοντας μια μετασταθερή κρυσταλλική φάση TiO. Τα όρια των κρυστάλλων που προκύπτουν γίνονται κανάλια διείσδυσης ιόντων, αποδυναμώνοντας την ικανότητα αυτο-επιδιόρθωσης του στρώματος μεμβράνης και οδηγώντας σε μείωση της αντοχής στη διάβρωση.
Αυτή η έρευνα διευκρίνισε τον πυρήνα του μηχανισμού του "άμορφου-κρυσταλλικού" δομικού μετασχηματισμού και της υποβάθμισης της απόδοσης του φιλμ παθητικοποίησης και προσδιόρισε ότι η περιεκτικότητα σε οξυγόνο και η δομή κρυσταλλικής φάσης είναι οι βασικοί παράγοντες που ρυθμίζουν την αντίσταση στη διάβρωση των υλικών τιτανίου βαθιάς-της θάλασσας. Αυτό το επίτευγμα παρέχει θεωρητική υποστήριξη για τη βελτιστοποίηση της σύνθεσης και τον σχεδιασμό προστασίας της επιφάνειας των κραμάτων τιτανίου βαθιάς-θαλάσσης, συμβάλλει στην ακριβέστερη αξιολόγηση της διάρκειας ζωής των υλικών εξοπλισμού βαθιάς-θαλάσσης και προωθεί την τεχνολογική αναβάθμιση βασικών υλικών βαθιάς-της θάλασσας.