中国科学院宁波质料技能与工程研究所海洋要害质料天下重点试验室采用相图热力学计较猜测、电化学测试与原子级高分辩表征相联合的研究思绪，体系探究了深海静水压力作用下钛钝化膜的生长、蜕变与掉效举动。相干结果日前发表在《质料科学技能学报》。
深海储藏富厚战略资源，是全世界海洋开发与设备运用的焦点范畴，但其高盐、高压耦合的极度服役情况，对于设备布局质料的耐蚀机能提出严苛要求。钛和钛合金依附优秀的耐蚀性，成为深海探测、油气开发等设备的要害布局质料，其外貌纳米级致密钝化膜，是保障质料长效耐蚀的焦点樊篱。
现有研究多聚焦钛外貌钝化膜布局毁伤激发的宏不雅机能退化，但对于静水压力情况下钝化膜从原子标准到宏不雅标准的演化纪律缺少体系熟悉，微不雅机制与宏不雅纪律之间的内涵联系关系还没有成立，成为制约深海钛合金精准设计与防护优化的要害科学问题。
该研究团队经由过程构建差别静水压力下钛-水系统的电化学均衡相图，从热力学层面预判钝化膜不变区间会随压力升高慢慢缩小。采用电化学试验验证了该猜测成果并依托原子级高分辩显微表征展现了静水压力与钛钝化膜布局和机能演化的内涵联系关系。
他们阐了然静水压力对于钛钝化膜演化的两重调控效应：于钝化早期，高压情况会促成氧元素向钝化膜内部扩散，加快膜层生长并晋升钝化膜不变性，有用加强钝化膜的早期防护能力；于持久高压倒役或者膜层破损修复阶段，高压会引诱原本非晶态的钝化膜发生局部晶化，形成亚稳TiO晶相，孕育发生的晶界形成离子渗入通道，减弱钝化膜的自修复能力，致使膜层阻隔机能降低。
该研究厘清了钝化膜“非晶-晶态”布局改变与耐蚀机能衰减的焦点机制，明确了钝化膜中氧含量、晶相布局是调控深海钛材耐蚀性的要害因素，展现了深海极度压力下钛钝化膜的掉效素质，为深海钛合金的身分优化、外貌防护计谋设计提供了理论支撑，有助在正确评估深海设备质料于极度情况下的服役不变性与利用寿命，鞭策深海开发用要害质料的技能进级。
相干论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2026.03.045
版权声明：凡本网注明“来历：中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品，网站转载，请于正文上方注明来历及作者，且不患上对于内容作本色性改动；微信公家号、头条号等新媒体平台，转载请接洽授权。邮箱：shouquan@stimes.cn。-bevictor伟德官网
