铜凭借优异的导热导电性，在工业与海洋工程领域得到广泛应用。通常，铜表面在碱性环境中可形成以氧化亚铜为主的钝化保护膜，来有效抑制腐蚀。然而，在富含氯离子的海洋环境中，该保护膜极易破坏脱落，继而导致材料失效。此前，有研究提出应力诱导断裂、局部溶解变薄、孔洞诱导坍塌等多种失效机制，但学界对氯离子如何在原子尺度上促进氧化亚铜钝化膜破裂的精确过程与主导机制尚不明晰。
为准确理解这一机制，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员常可可、副研究员乐家波和徐凯综合运用第一性原理热力学计算，并基于机器学习势的分子动力学模拟及约束分子动力学等先进计算方法取得了突破性发现：氯离子在氧化亚铜表面发生强化学吸附；氯离子表面吸附显著降低了铜原子溶出能垒；氯离子吸附导致表面空位形成速率远超内部扩散速率。
基于上述原子尺度的发现，研究人员从微观动力学层面揭示了局部溶解变薄机制为氯离子诱发氧化亚铜保护膜破坏的主导机制。这一机制核心在于氯离子吸附强力加速了表层铜原子的溶解流失，同时显著抑制了表面空位向材料内部的扩散速率。这种空位形成与扩散的巨大速率差异导致高浓度的表面空位无法及时“愈合”，从而在局部区域引发钝化膜急剧减薄并最终破裂。
近日，相关研究成果以Atomistic insights into chloride-induced depassivation mechanisms of protective Cu2O films in marine environments为题，发表在《腐蚀科学》（Corrosion Science）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、中国科学院等的支持。
论文链接
相关计算方法和结果
氧化亚铜腐蚀溶解机理示意图
近日，在2024年全国数字建筑创新应用大赛总决赛中，华北理工大学师生荣获国家级一等奖1项、二等奖2项、三等奖3项。 “努力培养更多高素质新闻传播人才，为党的宣传思想文化事业发展作出新的贡献”。在中国传媒大学建校70周年之际，习近平总书记给学校全体师生回信，向全校师生员工、广大校友致以祝贺和问候，寄以期待与厚望。 殷殷关 ■学习贯彻全国教育大会精神笔谈 习近平总书记在全国教育大会上的重要讲话，对新时代新征程加快建设教育强国作出系统部署，为建设教育强国指明了前进方向、提供了根本遵循。国家开放大学将深 “黄金考点”“解题模板”等传统“干货”，为何无法激发学生们的学习热情？曾经参与过中考命题的教师李铭（化名）在广东省珠海市第八中学（以下简称“珠海八中”）任教时，遇到了教学生涯新挑战。 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 任朝霞）11月12日，上海科技馆自然藏品进校园暨科创校长空间站“一平米博物馆”特别活动在松江四中初级中学举行，正式开启上海科技馆与地方合作共谋发展新篇章，进 教育部办公厅关于公布2024年通过普通高等学校师范类专业认证及认证中期审核专业名单的通知教师厅函〔2024〕20号各省、自治区、直辖市教育厅（教委），新疆生产建设兵团教育局，部属有关高等学校：根据 。本文链接：科研人员在原子尺度揭示海洋环境中氯离子诱发铜钝化膜破裂关键机制http://www.sushuapos.com/show-12-1603-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 柔性侵入式脑机接口器件植入研究取得进展