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。因此，電化學(xué)誘導(dǎo)自愈被認(rèn)為是一種很好的金屬開發(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在空氣中再氧化來修復(fù)。最近研究了鈦合金材料多晶鈦表面被氧和水氧化的過程，發(fā)現(xiàn)在150 K O2下Ti可以氧化為Ti5、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Tio，這是有效的。
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