يتمتع التيتانيوم وسبائك التيتانيوم بمزايا مثل القوة النوعية العالية، ومقاومة التآكل، والمقاومة لدرجات الحرارة العالية-، والتوافق الحيوي الجيد، ويتم استخدامها على نطاق واسع في مجالات مهمة مثل الفضاء الجوي، والدفاع الوطني، والسفن البحرية، والتطبيقات الطبية الحيوية. وفي الوقت نفسه، فإن التيتانيوم وسبائكه معرضة بشدة للأكسدة ولها عيوب مثل الصلابة المنخفضة، والموصلية الحرارية الضعيفة، وإمكانات القطب الإيجابية نسبيًا، مما يحد بشكل كبير من تطبيقاتها. يمكن أن تؤدي المعالجة السطحية إلى تغيير حالة سطح الركيزة، وتحسين المظهر البصري والأداء، وحتى توفير وظائف جديدة معينة غير متأصلة في الركيزة. إنه ذو أهمية كبيرة لتحسين العمر الافتراضي والموثوقية وتوسيع مجالات تطبيق منتجات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم.
يمكن للمعالجة السطحية المعقولة أن تغير حالة سطح منتجات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، وبالتالي منحها مظهرًا جيدًا، وتحسين خصائص الركيزة، وحتى نقل بعض الخصائص الجديدة التي لا تمتلكها الركيزة نفسها. وهذا له أهمية كبيرة لتعزيز عمر وموثوقية منتجات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، بالإضافة إلى توسيع مجالات تطبيقها. أجرى الباحثون محليًا ودوليًا دراسات مكثفة حول هذا الأمر، والتي يمكن تقسيمها بشكل أساسي إلى المجالات الأربعة التالية: ① تعديل السطح: ضبط حالة سطح الركيزة لتلبية متطلبات أداء المنتج، مثل خشونة السطح، والتي تعمل كعملية أولية وحالة معالجة أساسية لتقنيات معالجة السطح الأخرى. كما هو مبين في الشكل 1؛ ② مقاومة التآكل والتآكل السطحي: تحسين مقاومة التآكل والتآكل لسبائك التيتانيوم والتيتانيوم، والتي تعد حاليًا النوع الأكثر بحثًا والأكثر نضجًا من تكنولوجيا المعالجة السطحية للتيتانيوم وسبائك التيتانيوم؛ ③ تلوين السطح: منح التيتانيوم وسبائك التيتانيوم بألوان خاصة وأنسجة سطحية من خلال تقنيات تعديل السطح والطلاء، والتي لها قيمة عملية هندسية عالية. كما هو مبين في الشكل 2؛ ④ عزل السطح: تحقيق عزل التيتانيوم وسبائك التيتانيوم عن البيئة المحيطة من خلال طبقات طلاء السطح لمنع تآكل التلامس، أو منع دخول الوسائط المسببة للتآكل، أو هجرة الأيونات الضارة. وهذا له آفاق تطبيق واسعة في الهندسة البحرية، والمجالات الطبية الحيوية، وغيرها من المجالات.
