Mae mabwysiadu cerbydau wedi'u pweru gan hydrogen yn gyflym wedi dwysáu'r gwaith o chwilio am ddeunyddiau ysgafn, gwydn ar gyfer tanciau storio pwysedd uchel. Mae llongau cyfansawdd Math III a Math IV yn gweithredu ar bwysau o fwy na 700 bar, lle mae'n rhaid i leinin neu bennau metelaidd wrthsefyll straen mecanyddol ac amlygiad uniongyrchol i hydrogen. Mae aloion titaniwm fel Ti-6Al-4V yn cynnig cyfuniad delfrydol o ddwysedd isel a chryfder uchel, gan eu gwneud yn ymgeiswyr deniadol ar gyfer y cais heriol hwn. Fodd bynnag, mae cyfyngiad critigol yn bodoli: gall hydrogen atomig dreiddio i'r strwythur metel ac achosi embrittlement hydrogen, ffenomen sy'n newid yn sylfaenol sut mae titaniwm yn ymddwyn o dan gylchredau gwasgu dro ar ôl tro. Mae deall y mecanwaith diraddio hwn yn hanfodol ar gyfer dylunio cychod diogel.
Mae canlyniad peirianneg mwyaf arwyddocaol embrittlement hydrogen yn ymddangos mewn perfformiad blinder. Mae aloion titaniwm â gwefr hydrogen yn dangos diraddiad mesuradwy ar draws yr holl baramedrau blinder o gymharu ag amgylcheddau aer. Mae'r trothwy twf crac blinder yn gostwng yn sylweddol, sy'n golygu y gall diffygion llai ymledu o dan lwyth cylchol. Unwaith y bydd craciau'n cychwyn, mae'r gyfradd twf crac yn cyflymu mewn amodau hydrogen, gan arwain at fywyd blinder cyffredinol byrrach. Mae dadansoddiad ffractograffeg yn datgelu newid amlwg yn y modd methiant: mae craciau yn yr aer yn dilyn llwybrau traws-gronynnog trwy nythfeydd alffa, tra bod sbesimenau datguddiedig hydrogen yn arddangos cracio rhyng-gronynnog ar hyd ffiniau grawn beta blaenorol a rhyngwynebau beta alffa. Mae'r trawsnewidiad modd torri asgwrn hwn yn esbonio pam mae hydrogen yn cael effaith fwy niweidiol ar osgledau straen uwch a chyfrifiadau cylchred hirach.
Er gwaethaf yr heriau hyn, mae aloion titaniwm yn parhau i fod yn hyfyw ar gyfer gwasanaeth hydrogen pan gânt eu rheoli'n iawn. Mae Ti-6Al-4V gyda microstrwythur beta alffa-yn cynnig gwell ymwrthedd i embrittlement na strwythurau bras neu beta-gyfoethog. Mae triniaethau arwyneb fel anodizing neu ocsidiad thermol yn creu haenau titaniwm deuocsid mwy trwchus sy'n lleihau cyfraddau mewnlifiad hydrogen. Ar gyfer llongau Math IV lle mae penaethiaid titaniwm yn rhyngwynebu â leinin polymer, mae dyluniad gofalus y geometreg selio yn atal crynodiad hydrogen ar bwyntiau straen critigol. Mae angen sylw arbennig ar gydrannau wedi'u weldio, gan fod parthau sy'n cael eu heffeithio gan wres yn fwy agored i ffurfio hydride. Mae anelio gwactod ôl-weldio yn cael gwared ar hydrogen toddedig ac yn adfer caledwch torri asgwrn, gan ymestyn oes y gwasanaeth yn sylweddol.
Mae'r seilwaith hydrogen cynyddol yn rhoi galw cynyddol ar safonau cymhwyster deunyddiau. Mae dulliau prawf gan gynnwys profi cyfradd straen araf a gwerthuso twf hollt blinder mewn nwy hydrogen gwasgedd uchel yn darparu'r data sydd ei angen ar gyfer ardystio llongau diogel. Ni ddylid diystyru aloion titaniwm yn llwyr ar gyfer gwasanaeth nwy hydrogen, ond ni ellir ychwaith eu trin fel amnewidiadau amnewid dur neu alwminiwm. Pan gaiff ei ddewis ar gyfer y microstrwythur cywir, wedi'i ddiogelu gan rwystrau arwyneb, a'i ddylunio gyda throthwyon blinder penodol hydrogen mewn golwg, mae aloion titaniwm yn galluogi systemau storio hydrogen ysgafnach, mwy cryno sy'n hyrwyddo'r economi hydrogen gyfan.




