1. טכנולוגיית ציפוי פני השטח
פני השטח של חומר הבסיס מטופלים בתהליכים מתאימים, והציפוי וחומר הבסיס משולבים לייצור ציפוי מגן על פני חומר הבסיס, בעל תכונות טובות מבחינת כימיה ותכונות תרמיות. ניתן להשתמש בעמידות בפני קורוזיה ועמידות בחום של ציפוי פני השטח כדי לשפר את ביצועי המוצר ולקבל חיי שירות ארוכים יותר בשימוש הבא. נכון לעכשיו, נעשה שימוש בטכנולוגיות ציפוי משטחים כגון שקיעת אדים וחיפוי כדי לשפר ביעילות את עמידות הבלאי של סגסוגות טיטניום ויש להן גם השפעות טובות על עמידות בפני קורוזיה. השילוב האורגני של הפעלת פני השטח וטיפול הידרוגנציה יכול לשפר ביעילות את מוליכות פני השטח של סגסוגות טיטניום ולהימנע מבעיות קורוזיה של חומרים הנגרמות ממגע עם מי גשמים רכים, למשל. באמצעות טכנולוגיית שקיעת אדים להפיכת מצעי TA2 ו-TC11 לציפויים TiAIN, ניתן לשלב את שכבת הסרט והמצע ליצירת שילוב מתכתי של שלושה אלמנטים, מה שמשפר למעשה את המאפיינים השונים של המצע.
2. טיפול ננוטכנולוגיה משטח
כטכנולוגיה חדשה לטיפול במשטח, טיפול ננו יכול להשיג עידון עמוק של הגרגרים בשכבה העליונה של החומר שבו החומר צריך לעבור עיבוד מבלי לשנות את הרכב חומר פני השטח של טיטניום וסגסוגות טיטניום, תוך שימוש רק פיזיקלי, כימי ואמצעים נוספים, עד לרמת הננומטר, פותרים באופן יסודי את בעיית העמידות בפני עייפות משטח החומר, ובכך משפרים את עמידות הקורוזיה של משטחי טיטניום וסגסוגת טיטניום, ויכולים גם לשפר את עמידות הבלאי ביישומים מעשיים. באמצעות שיטת הפצצת החלקיקים העל-קוליים וכו', כלי העיבוד יוצר אינטראקציה מלאה עם פני השטח של חומר העבודה, כך שגרגרי השטח של טיטניום וסגסוגות טיטניום נשברים מכנית, ולאחר עידון עמוק, פני השטח מתחזקים. השימוש בננו-טכנולוגיה של משטחי הצפה באנרגיה גבוהה עבור TC4 יכול להבטיח שגודל הגרגירים קרוב ל-20nm, ולשפר את עמידות החומר בפני עייפות בעזרת שכבה מוקשה בעלת קשיות פני השטח גבוהה מזו של חומר הגלם. לאחר עיבוד TA2, גודל הגרגיר קרוב לשכבת פני ננומטר של 30 ננומטר, וגרגירי פני השטח יוצרים תאומים דפורמציה שיכולים לשפר את התקשות החומר. בפרט, העיבוד של ארצי של טיטניום וסגסוגות טיטניום בתנאי 623K חזק יותר מהמפרט הרלוונטי בארה"ב, וכרגע הוא נמצא ברמה המובילה בתעשייה. באמצעות שיטת הפצצת חלקיקים על-קולית לטיפול בסגסוגת Ti-6Al-4V, ניתן להפיק מבנה ננו-שווה-צירים על פני השטח עם גודל גרגר של 20 ננומטר, שיכול להכפיל את הקשיות של משטח סגסוגת בהשוואה לחומר הגלם.
3. דיפוזיה משטח והשתלת יונים
שונה מננוטכנולוגיה משטחית, דיפוזיה של פני השטח והשתלת יונים, סם מתכת או חומרים לא מתכתיים לחומר מטריצת סגסוגת טיטניום כדי לשנות את הרכב רקמת פני השטח שלו, ולשפר את עמידות פני השטח של מטריצת סגסוגת טיטניום בעזרת שכבה שונה, או להשתמש אלומיניום, מוליבדן וחומרי מתכת אחרים מתפזרים, ובכך משפרים את עמידות הבלאי ועמידות הקורוזיה של מטריצת סגסוגת הטיטניום. שימוש בשיטת פריקת זוהר קתודית רשת כדי להפקיד Ta על פני מצע TC4 יכול לשפר ביעילות את עמידות הקורוזיה של מצע TC4. שיטת הטבעת אבקה מוצקה והכנת שכבת מוליבדן חדירת מוליבדן יכולים לשנות ביעילות את מבנה שלב פני השטח של TC6 ולהגדיל את קשיות פני השטח של TC6 ל-1400HV. נכון לעכשיו, עם ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה, גם פונקציות המחקר והשימוש התיאורטיות של טכנולוגיית ואקום מעמיקות בהדרגה. כדי לשפר, ניתן להפיק טכנולוגיית השתלת יונים המבוססת על טכנולוגיית חדירת פני השטח המקורית. לדוגמה, באמצעות שיטת ניטרידיית יונים, ניתן להגדיל את קשיות פני השטח של סגסוגת טיטניום TA7 ל-1200HV. שימוש בטכנולוגיית קרבורציה נטולת מימן זוהר קשת כדי לטפל בפני השטח של סגסוגת Ti6AI4V, קשיות פני השטח שלו יכולה להגיע ל-935HV, והיא גם מראה עמידות בפני שחיקה חזקה. ניתן להשתמש בטכנולוגיית קרבוניטריד אלקטרוליטי פלזמה נוזלית לטיפול בסגסוגת Ti6Al4V כדי לייצר ציפוי קשיח שהושקע ב-Ti על פני הסגסוגת. הגדלת זמן הטיפול בסגסוגת טיטניום בשיטה זו יכולה להגדיל ביעילות את עובי שכבת החדירה ולשפר את עמידות הבלאי של סגסוגת טיטניום.
