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
复旦大学公共卫生学院教授余宏杰联合英国牛津大学教授Moritz Kraemer、比利时鲁汶大学教授Philippe Lemey、英国皇家兽 本报北京11月11日讯（记者 林焕新）11月8日，十四届全国人大常委会第十二次会议表决通过了《中华人民共和国学前教育法》（以下简称“学前教育法”），标志着学前教育步入“有专门法可依”新阶段。今天，教育部召开新闻发布会，解 这是一场深入人心的宣讲，遍及祖国大江南北。 在这支宣讲队伍里，有功勋英雄、时代楷模、两院院士、最美教师……100余名专家组建宣讲团，奔赴全国各地为高校学生讲述革命战争故事、建设发展故事、改革开放故事、奋 青少年心理健康工作是建设教育强国、健康中国的重要内容，是党中央关心、人民群众关切、社会关注的重大课题。 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视和关心广大青少年的心理健康和成长发展。党的二 在内蒙古包头市第三十五中学的操场上，学生正在练习跑步体测项目，操场上的AI体育设备自动识别并记录运动数据。体育课上，通过AI体育设备，教师参考学生练习成绩，提高课堂效率，开展个性化教学。包头市 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 施剑松 通讯员 单清伟）10月29日，北京市首届学前教育质量月活动启动暨“学前教育区园行”走进海淀活动在北京市六一幼儿院举行。此次活动以“树立科学质量观 。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