数值模拟在金属腐蚀与防护领域的应用研究现状
2018-04-08吴海鹏王正曦梁钊源麻彦龙
重庆理工大学学报(自然科学) 2018年3期
吴海鹏,王正曦,梁钊源,刘 磊,麻彦龙,2
(1.重庆理工大学 材料科学与工程学院, 重庆 400054;2.重庆市模具技术重点实验室(重庆理工大学), 重庆 400054)
腐蚀是除磨损、断裂之外,金属材料最常见的失效形式。腐蚀不仅造成资源浪费,环境破坏,而且引发大量的工业事故,危及人类生命财产安全。据报道,我国2014年由腐蚀造成的经济损失超过2万亿人民币。一般腐蚀损失中有超过四分之一的损失是可以通过适当的腐蚀防护加以挽回,也就是说我国每年可通过腐蚀防护挽回超过5 000亿人民币的经济损失。虽然腐蚀防护的经济效益巨大,但由于腐蚀过程受材料的成分、表面物理化学性质、电解质的成分和种类以及温度和相对湿度等环境因素的影响,其是一个多因素影响的复杂过程。因此,研究材料的腐蚀过程和防护机制是一项具有挑战性的跨学科的系统工程。
材料腐蚀的主要研究方法包括现场暴露试验、室内加速试验、电化学表征以及表面分析方法等。这些研究方法都是基于试验操作和分析的研究方法,能够较为准确和直观地评价不同体系的耐蚀性能以及研究不同类型腐蚀的微观过程和机理,但实验研究方法常常受到实验周期长、实验样本相对较小等问题的困扰。随着计算机在材料科学中的不断应用,基于一定的理论分析和实验研究,采用计算机数值模拟方法对金属材料腐蚀过程进行模拟以及腐蚀防护设计已成为腐蚀领域中的有效研究手段。……
登录APP查看全文
