濕大氣是當(dāng)空氣相對(duì)濕度到達(dá)100%左右或者當(dāng)雨水直接落在金屬表面時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象。在濕大氣過程中，金屬表面形成肉眼可見的液膜層，液膜層厚度在幾微米左右。大氣腐蝕就發(fā)生和發(fā)展在這層電解液和金屬之間。通過濕大氣腐蝕初期行為的研究，揭示大氣腐蝕的形核和擴(kuò)展過程，對(duì)理解大氣腐蝕有著重大的幫助。

 

　　近年來，掃描電化學(xué)顯微鏡（SECM）、原子力顯微鏡（AFM）、掃描極化力顯微鏡（SPFM）等微觀觀測儀器已經(jīng)應(yīng)用到大氣腐蝕初期行為的研究中。這些儀器的觀測尺度一般在1mm~1μm的范圍內(nèi)。在這個(gè)尺度下對(duì)腐蝕現(xiàn)象的研究，可以細(xì)致到觀測單個(gè)腐蝕坑的形貌及周圍的電位，對(duì)揭示大氣腐蝕的深層機(jī)理有很大的促進(jìn)。隨著這些大氣腐蝕研究中觀測手段的發(fā)展，一方面為介觀尺度下的腐蝕模擬提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，另一方面也提出了在介觀尺度下對(duì)大氣腐蝕過程進(jìn)行模擬的需求。在這種情況下，采用元胞自動(dòng)機(jī)（Cellular Automaton,CA）方法對(duì)大氣腐蝕的初期行為進(jìn)行模擬是一種可行的模擬方法。

 

　　本章模擬了腐蝕產(chǎn)物大量存在時(shí)對(duì)點(diǎn)蝕轉(zhuǎn)換過程的影響，可以間接通過改變Block算法中區(qū)塊邊長l來實(shí)現(xiàn)。在Tk=1000、rf=1時(shí)，l=32和16時(shí)，孔內(nèi)的陽離子擴(kuò)散比較緩慢，亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕容易成為穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕；當(dāng)l=128和64時(shí)，蝕孔內(nèi)溶液與本體溶液的交換速度較大，容易使孔內(nèi)喪失酸性環(huán)境，引起點(diǎn)蝕的再鈍化過程。

 

　　在Tk=1000、l=64時(shí)，殘留鈍化膜破壞程度較小時(shí)，點(diǎn)蝕容易進(jìn)入穩(wěn)態(tài)生長過程。隨著殘留鈍化膜破壞程度的嚴(yán)重，蝕孔內(nèi)外的溶液交換越容易發(fā)生，蝕孔內(nèi)更容易喪失酸性環(huán)境，點(diǎn)蝕的再鈍化過程發(fā)生。

 

　　模擬中的點(diǎn)蝕蝕坑是隨著迭代次數(shù)的增加而增加的，在l=64、rf=1/4時(shí)，

 

　　在蝕坑半徑發(fā)展到9.49μm以上時(shí)，點(diǎn)蝕才進(jìn)入穩(wěn)態(tài)生長過程。這表明隨著蝕坑深度的增加，蝕孔內(nèi)外溶液的交換更加困難，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換過程發(fā)生時(shí)較深的蝕坑更容易引發(fā)點(diǎn)蝕進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過程。

 

　　鹽膜的存在必將會(huì)為點(diǎn)蝕的陽極反應(yīng)提供備用的驅(qū)動(dòng)力，使點(diǎn)蝕的穩(wěn)態(tài)過程更容易發(fā)生。但是還未見直接的蝕孔內(nèi)存在鹽膜的證據(jù)出現(xiàn)，鹽膜對(duì)點(diǎn)蝕轉(zhuǎn)換過程的影響也可能存在雙重作用。

　　更多詳細(xì)信息敬請(qǐng)參閱《材料腐蝕信息學(xué)--材料腐蝕基因組工程基礎(chǔ)與應(yīng)用》  李曉剛 著