金属表面局部腐蚀与腐蚀产物沉淀动态过程数值研究

金属表面局部腐蚀与腐蚀产物沉淀动态过程数值研究

论文摘要

数值模拟可在一定程度上弥补传统检测方法的不足,针对现有格子Boltzmann腐蚀模型不足对其进行改进,所得模型可以描述包含多相多组分流动与传输、电化学反应、金属的溶解腐蚀以及腐蚀产物沉淀的腐蚀全过程。应用此模型,针对浸没于液体腐蚀环境的金属表面单坑点蚀情况进行了数值研究,获得了金属表面腐蚀坑的形貌变化与腐蚀坑内腐蚀产物沉淀的析出情况;分析了腐蚀反应速率、腐蚀溶液扩散系数对腐蚀程度以及腐蚀产物沉淀量的影响;分析了腐蚀产物饱和浓度、腐蚀产物扩散系数和沉淀反应速率对腐蚀产物沉淀的影响。数值模拟结果表明:对于金属表面的单坑点蚀过程,腐蚀程度随腐蚀反应速率的增大而增大,随反应物组分扩散系数的增大而增大;腐蚀产物沉淀的析出量随腐蚀产物的饱和浓度的增大而减小,随腐蚀产物扩散系数的增大而减小,随沉淀反应速率的增大而增大。

论文目录

  • 0前言
  • 1 格子Boltzmann腐蚀模型
  •   1.1 电化学反应模型
  •   1.2 多组分模型
  •   1.3 质量传输模型
  •   1.4 固体边界迁移模型
  •   1.5 钝化模型
  •   1.6 产物沉淀模型
  • 2 数值模拟
  •   2.1 物理模型
  •   2.2 边界条件
  •   2.3 模拟工况
  • 3 数值模拟结果与分析
  •   3.1 腐蚀演化过程分析
  •   3.2 影响因素分析
  •     3.2.1 腐蚀反应速率
  •     3.2.2 腐蚀溶液扩散系数
  •     3.2.3 腐蚀产物饱和浓度
  •     3.2.4 腐蚀产物扩散系数
  •     3.2.5 沉淀反应速率
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 崔静,杨帆,杨霆浩,杨广峰

    关键词: 格子方法,金属点蚀,电化学反应,产物沉淀,结点体积法

    来源: 材料保护 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 中国民航大学机场学院

    基金: 国家自然科学基金(U1633111,51206179),中央高校基本科研业务费(3122017036,3122017040)资助

    分类号: TG172

    DOI: 10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2019.02.014

    页码: 58-65+93

    总页数: 9

    文件大小: 2681K

    下载量: 121

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