湿大气是当空气相对湿度到达100%左右或者当雨水直接落在金属表面时发生的一种现象。在湿大气过程中，金属表面形成肉眼可见的液膜层，液膜层厚度在几微米左右。大气腐蚀就发生和发展在这层电解液和金属之间。通过湿大气腐蚀初期行为的研究，揭示大气腐蚀的形核和扩展过程，对理解大气腐蚀有着重大的帮助。

 

　　近年来，扫描电化学显微镜（SECM）、原子力显微镜（AFM）、扫描极化力显微镜（SPFM）等微观观测仪器已经应用到大气腐蚀初期行为的研究中。这些仪器的观测尺度一般在1mm~1μm的范围内。在这个尺度下对腐蚀现象的研究，可以细致到观测单个腐蚀坑的形貌及周围的电位，对揭示大气腐蚀的深层机理有很大的促进。随着这些大气腐蚀研究中观测手段的发展，一方面为介观尺度下的腐蚀模拟提供了试验数据基础，另一方面也提出了在介观尺度下对大气腐蚀过程进行模拟的需求。在这种情况下，采用元胞自动机（Cellular Automaton,CA）方法对大气腐蚀的初期行为进行模拟是一种可行的模拟方法。

 

　　本章模拟了腐蚀产物大量存在时对点蚀转换过程的影响，可以间接通过改变Block算法中区块边长l来实现。在Tk=1000、rf=1时，l=32和16时，孔内的阳离子扩散比较缓慢，亚稳态点蚀容易成为稳态点蚀；当l=128和64时，蚀孔内溶液与本体溶液的交换速度较大，容易使孔内丧失酸性环境，引起点蚀的再钝化过程。

 

　　在Tk=1000、l=64时，残留钝化膜破坏程度较小时，点蚀容易进入稳态生长过程。随着残留钝化膜破坏程度的严重，蚀孔内外的溶液交换越容易发生，蚀孔内更容易丧失酸性环境，点蚀的再钝化过程发生。

 

　　模拟中的点蚀蚀坑是随着迭代次数的增加而增加的，在l=64、rf=1/4时，

 

　　在蚀坑半径发展到9.49μm以上时，点蚀才进入稳态生长过程。这表明随着蚀坑深度的增加，蚀孔内外溶液的交换更加困难，导致转换过程发生时较深的蚀坑更容易引发点蚀进入稳态过程。

 

　　盐膜的存在必将会为点蚀的阳极反应提供备用的驱动力，使点蚀的稳态过程更容易发生。但是还未见直接的蚀孔内存在盐膜的证据出现，盐膜对点蚀转换过程的影响也可能存在双重作用。

　　更多详细信息敬请参阅《材料腐蚀信息学--材料腐蚀基因组工程基础与应用》  李晓刚 著