濕大氣是當空氣相對濕度到達100%左右或者當雨水直接落在金屬表面時發生的一種現象。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。大氣腐蝕就發生和發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展過程，對理解大氣腐蝕有著重大的幫助。

 

　　近年來，掃描電化學顯微鏡（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應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。在這個尺度下對腐蝕現象的研究，可以細致到觀測單個腐蝕坑的形貌及周圍的電位，對揭示大氣腐蝕的深層機理有很大的促進。隨著這些大氣腐蝕研究中觀測手段的發展，一方面為介觀尺度下的腐蝕模擬提供了試驗數據基礎，另一方面也提出了在介觀尺度下對大氣腐蝕過程進行模擬的需求。在這種情況下，采用元胞自動機（Cellular Automaton,CA）方法對大氣腐蝕的初期行為進行模擬是一種可行的模擬方法。

 

　　本章模擬了腐蝕產物大量存在時對點蝕轉換過程的影響，可以間接通過改變Block算法中區塊邊長l來實現。在Tk=1000、rf=1時，l=32和16時，孔內的陽離子擴散比較緩慢，亞穩態點蝕容易成為穩態點蝕；當l=128和64時，蝕孔內溶液與本體溶液的交換速度較大，容易使孔內喪失酸性環境，引起點蝕的再鈍化過程。

 

　　在Tk=1000、l=64時，殘留鈍化膜破壞程度較小時，點蝕容易進入穩態生長過程。隨著殘留鈍化膜破壞程度的嚴重，蝕孔內外的溶液交換越容易發生，蝕孔內更容易喪失酸性環境，點蝕的再鈍化過程發生。

 

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

 

　　在蝕坑半徑發展到9.49μm以上時，點蝕才進入穩態生長過程。這表明隨著蝕坑深度的增加，蝕孔內外溶液的交換更加困難，導致轉換過程發生時較深的蝕坑更容易引發點蝕進入穩態過程。

 

　　鹽膜的存在必將會為點蝕的陽極反應提供備用的驅動力，使點蝕的穩態過程更容易發生。但是還未見直接的蝕孔內存在鹽膜的證據出現，鹽膜對點蝕轉換過程的影響也可能存在雙重作用。

　　更多詳細信息敬請參閱《材料腐蝕信息學--材料腐蝕基因組工程基礎與應用》  李曉剛 著