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文檔簡介
1、由于鉻的特殊性質(zhì),常被摻雜進(jìn)鋼或鐵中煉制不銹鋼,以提高基體組織的抗腐蝕性。本文通過在純鐵表面摻雜Cr原子來簡化模擬不銹鋼的組成,通過與純鐵情況的比較,探討Cr的抗蝕機(jī)理。模擬了常見腐蝕離子(H2O,Cl-,H+)分別在Fe(110),Cr(110),完整Fe(110)Cr和缺陷Fe(110)Cr表面的交互作用,經(jīng)過DMOl3的結(jié)構(gòu)優(yōu)化比較,確定各離子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。除了幾何構(gòu)型和吸附能量,還進(jìn)行了鍵長、布居數(shù)、電子轉(zhuǎn)移和態(tài)密度貢獻(xiàn)的分析。模
2、擬結(jié)果表明:三種離子作用時(shí),在Fe(110)和Cr(110)表面上H2O分子和Cl-離子的穩(wěn)定位在top,H+離子在hcp位;比較每一離子在三表面上的吸附能可知,F(xiàn)e(110)Cr表面上最穩(wěn)定,各離子在同一表面吸附能順序?yàn)镠+>Cl->H2O;任何一種吸附物作用于純凈表面時(shí),各表面都存在部分鍵長變大、布居數(shù)變小的情況,而且影響鍵長增長的順序?yàn)镠2O>Cl->H+,表明了介質(zhì)的腐蝕強(qiáng)弱;Fe(110)表面上摻雜Cr原子之后,F(xiàn)e-Fe鍵長
3、都有所收縮,鍵長變短,鍵能增大,說明Cr的摻雜對Fe的腐蝕具有一定的抵御作用;晶體截面上部分原子與吸附的部分離子之間發(fā)生了態(tài)密度的共振,分別形成了Fe(Cr)-O(H2O)鍵,F(xiàn)e(Cr)-H(H+)鍵和Fe(Cr)-Cl(Cl-)鍵,并且形成的鍵依次增強(qiáng);三種離子的電子軌道云波及范圍大小順序依次為H2O>Cl->H+(Fe表面),Cl->H+>H2O(含Cr表面),因不同金屬的半徑和電荷分布對電子軌道影響不同;三平面態(tài)密度范圍滿足:C
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