模拟金属表面局部腐蚀的CA方法

摘要

模拟金属的局部腐蚀,采用元胞自动机方法(CA),提出模拟金属表面局部腐蚀的元胞自动机模型框架,将金属-溶剂体系离散成元胞网格,对金属腐蚀中涉及的转化、渗透、扩散等过程进行局部规则的定义.引入参数(Φ),A和ε,建立腐蚀速率的参数化模型.在此基础上利用Matlab编程实现了对无防护层和有防护层金属表面局部腐蚀的复杂模拟.模拟结果表明:(Φ)=1时,无防护层的金属表面发生普遍的均匀腐蚀,金属内部发生多种形式的局部腐蚀;而含防护层的金属表面腐蚀,在不同的参数λ和ε条件下,可得到不同的点腐蚀形貌.结果表明,CA方法可以实现对金属表面局部腐蚀的复杂模拟,而参数化模型的λ和s则引起了腐蚀形貌的差异.