基于格子Boltzmann方法对金属表面局部腐蚀特性的数值研究

来源期刊：材料保护2018年第10期

论文作者：崔静 杨帆 杨霆浩 杨广峰

文章页码：40 - 129

关键词：金属点蚀;格子Boltzmann方法;电化学反应;结点体积法;钝化概率;

摘    要：金属材料设备在其服役期间,防腐蚀层受损,基体金属会被腐蚀介质腐蚀,因此预测金属表面局部腐蚀的损伤情况,对于保证金属材料的安全是有必要的。建立了格子Boltzmann腐蚀模型:应用Shen-Chen模型模拟各组分之间的流动和传输;建立电化学反应模型模拟固体表面的溶解反应;引入钝化概率修正化学反应速率;应用结点体积法（VOP）处理固体边界的迁移。应用此模型模拟了金属材料其防腐蚀层在受损情况下点蚀斑的生长与变化情况,同时分析了反应钝化概率、化学反应速率、扩散系数对腐蚀程度的影响。数值模拟结果表明:对于点蚀过程,腐蚀程度随反应钝化概率的增大而减小,随化学反应速率的增大而增大,随反应物组分扩散系数的增大而减小。