眾所周知金屬材料自愈領(lǐng)域的研究還處于起步階段，金屬自愈合材料在過(guò)去的十年中才得到重視。以往對(duì)自愈合材料的綜述主要集中在描述高分子材料中獲得自愈合的各種途徑，而主要針對(duì)可用于設(shè)計(jì)鈦金屬及其合金的自愈合的物理或化學(xué)機(jī)制。金屬自愈合材料受生物系統(tǒng)啟發(fā)而產(chǎn)生的自愈涂層具有修復(fù)物理?yè)p傷或恢復(fù)功能性能的能力，且不需要任何干預(yù)。當(dāng)動(dòng)力學(xué)非?？鞎r(shí)，現(xiàn)象是由進(jìn)入或離開所考慮的材料表面的物質(zhì)的擴(kuò)散(質(zhì)量傳輸)控制的。

因此，金屬自愈合材料該制度的組成也將發(fā)生變化。類似的作用也被其他工作者發(fā)現(xiàn)在生物系統(tǒng)中，例如涉及膜和酶的過(guò)程。眾所周知，基本的擴(kuò)散控制模式，如表面擴(kuò)散，Ds;晶界擴(kuò)散，Dgb;空位擴(kuò)散(Dv)和管道擴(kuò)散(Dp)是測(cè)定多晶金屬中原子擴(kuò)散速率的基本方法。一般而言，金屬自愈合材料表面擴(kuò)散比晶界擴(kuò)散快得多，晶界擴(kuò)散比晶格擴(kuò)散快得多。因此，多晶材料中的原子擴(kuò)散，金屬自愈合材料實(shí)際上是電化學(xué)誘導(dǎo)的自愈，經(jīng)常使用擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的組合來(lái)建模。關(guān)于鈦中相變模式的更多細(xì)節(jié)已經(jīng)在其他地方討論過(guò)。

金屬自愈合材料該機(jī)制基于熱彈性位移相變?cè)O(shè)計(jì)方法。某些強(qiáng)有序金屬間化合物表現(xiàn)出剪切主導(dǎo)的熱彈性位移轉(zhuǎn)變，包括最小的體積膨脹、高度的晶體可逆性和在塑性變形過(guò)程中容易發(fā)生孿晶的低溫同素異形體。金屬自愈合材料這種組合產(chǎn)生了眾所周知的形狀記憶效應(yīng)，即在向高溫奧氏體相變過(guò)程中，低溫馬氏體相所受的塑性變形幾乎可以完全逆轉(zhuǎn)。在最近的金屬自愈合材料一項(xiàng)研究中，通過(guò)觀察退火后的裂紋愈合，證明了熱工程自愈合。