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金属腐蚀新的计算方法 防止腐蚀生锈

编辑:博阳新科技 发表时间:2017-6-19
金属与水发生腐蚀生锈反应
图:金属与水发生腐蚀生锈反应,科学家正在研究计算这个发生的时间。

我们已经研究出金属与水腐蚀生锈反应最新的预测方法,有可能会大大缩小腐蚀范围,这是数100亿元的复杂性的问题。研究人员开发了一种新的计算方法,结合了两种技术,使预测更快,成本更低,更有效。

研究结果可以有广泛的应用,包括桥梁、飞机发动机的设计,因为这两者都易于腐蚀生锈。俄勒冈州立科学院的化学专家表示,除了金和银之类的贵金属以外,金属中的每种金属都与水反应。我们想预测金属与水的组合,以及它们发生反应后的产物,通过计算方法,而不是通过实验确定它们。

传统上,当考察溶解在水中的金属时,化学方面的假设是金属溶解形成简单的盐。然而,并不全是。在许多情况下,它最初溶解形成一个,包含许多金属原子的复杂簇,我们现在可以预测解决方案中存在的簇的类型,从而从计算的角度进一步了解金属溶解。研究了第13族元素铝,镓,铟和铊的金属氧化物和氢氧化物簇,科学家们将量子力学计算与“组加成”方法结合起来,创建了图表,这是用于描述水中溶解的金属物质的黄金标准。

应用这种新方法,我们对聚集体稳定性作为pH和浓度的函数进行定量评估。因为它们在化学过程中发挥的作用,从生物矿化到用于电子应用的薄膜的溶液沉积。表征腐蚀源于能够描绘金属在水中的稳定相。例如,如果您正在为桥梁设计一种新型钢,那么您希望在计算设计过程中包含腐蚀的潜力,或者如果你有一个新的金属为飞机引擎,你想要能够确定是否会腐蚀。这些例子不仅仅是假设的。

就在去年夏天,一架日本航空公司在由涡轮叶片,因为腐蚀和生锈引起的一系列发动机故障后,不得不在其波音787梦幻船队上翻新所有100台发动机。发动机销售额为2000万美元每台。

大多数图表中不包括这些金属簇,因此我们对金属溶解和与水反应的理解缺乏。我们现在已经发现了一个快速准确的形式,用于在计算机中模拟这些集群,这将改变我们的能力来预测金属在水中的反应。

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