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数值模拟涂层保护法保护碳钢电位分布
Published in 2016
引言：钢结构设备的防腐保护主要采用阴极保护和涂层保护。其中，涂层保护除了防腐同时具备防红外、降温等特殊性能。 此次模拟，通过 COMSOL Multiphysics® 模拟设备在裸钢和 SiO2@ATO 涂层状态下的表面电位分布，证实了 SiO2@ATO 涂层的防腐性和抗红外及降温性能，并验证了 COMSOL Multiphysics® 数值模拟碳钢腐蚀表面电位分布的可靠性。 模拟过程中，假设电解质电导率为常数，阳极的各参数（尺寸、成分、分布等）保持不变。 计算方法：使用“二次电流分布”接口描述电极反应，“稀物质传递”接口描述亚铁离子输运，采用瞬态研究。参数： 1）温度 T； 2）电解质电导率 σ； 3）阴、阳极平衡电位 Ea、Ec； 4）阴、阳极交换电流密度 i0c、i0a； 5）传递系数 α 和 β； 6）初始时刻的亚铁离子浓度； 7）亚铁离子在硫酸溶液中扩散系数。
结果：分别计算铁钉在裸钢状态下和 SiO2@ATO 涂层下的表面电位分布。现阶段已得到裸钢表面电位分布。预计在加 SiO2@ATO 涂层后电位整体会降低，铁钉中心电位分布梯度会有所下降。
结论： COMSOL Multiphysics® 在模拟研究腐蚀状态下金属表面的电位分布，具有一定的可靠性。
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