जितना गहरे -समुद्र की खोज और तेल एवं गैसगहरे पानी में उद्यम का विकास जारी है, महत्वपूर्ण गहरे समुद्री उपकरणों के लिए मुख्य सामग्री के रूप में टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं को भी चरम वातावरण में गंभीर परीक्षणों का सामना करना पड़ रहा है। हालाँकि, परमाणु से लेकर स्थूल पैमाने तक इसकी कोई व्यवस्थित समझ नहीं है कि गहरे समुद्र में स्थिर पानी का दबाव टाइटेनियम की सतह निष्क्रिय फिल्म के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है।
हाल ही में, चीनी विज्ञान अकादमी के निंगबो इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स टेक्नोलॉजी एंड इंजीनियरिंग ने इस समस्या के लिए एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। गणना और परीक्षणों के द्वारा, अनुसंधान टीम ने पहली बार स्थिर जल दबाव के तहत टाइटेनियम की निष्क्रिय फिल्म के विकास, विकास और विफलता व्यवहार को व्यवस्थित रूप से प्रकट किया है।
अनुसंधान ने टाइटेनियम पैसिवेशन फिल्म पर स्थैतिक जल दबाव के दोहरे नियामक प्रभाव की खोज की है: पैसिवेशन के प्रारंभिक चरण में, उच्च दबाव वाला वातावरण ऑक्सीजन तत्वों के आवक प्रसार को बढ़ावा देता है, फिल्म परत के विकास में तेजी लाता है और प्रारंभिक सुरक्षात्मक क्षमता को बढ़ाता है; हालाँकि, लंबे समय तक उच्च दबाव वाली सेवा के दौरान या जब फिल्म की परत क्षतिग्रस्त हो जाती है और मरम्मत की आवश्यकता होती है, तो दबाव अनाकार निष्क्रियता फिल्म के स्थानीय क्रिस्टलीकरण को प्रेरित करेगा, जिससे एक मेटास्टेबल TiO क्रिस्टल चरण बनेगा। परिणामी क्रिस्टल सीमाएँ आयन पारगमन चैनल बन जाती हैं, जिससे फिल्म परत की स्व-मरम्मत क्षमता कमजोर हो जाती है और संक्षारण प्रतिरोध में गिरावट आती है।
इस शोध ने "अनाकार क्रिस्टलीय" संरचनात्मक परिवर्तन और पैसिवेशन फिल्म के प्रदर्शन में गिरावट के मूल तंत्र को स्पष्ट किया, और पहचाना कि ऑक्सीजन सामग्री और क्रिस्टल चरण संरचना गहरे समुद्री टाइटेनियम सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध को विनियमित करने वाले प्रमुख कारक हैं। यह उपलब्धि गहरे समुद्र में टाइटेनियम मिश्र धातुओं की संरचना अनुकूलन और सतह संरक्षण डिजाइन के लिए सैद्धांतिक समर्थन प्रदान करती है, गहरे समुद्र उपकरण सामग्री के सेवा जीवन का अधिक सटीक आकलन करने में मदद करती है, और प्रमुख गहरे समुद्री सामग्रियों के तकनीकी उन्नयन को बढ़ावा देती है।