Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth
We introduce a stochastic lattice model to investigate the effects of pore formation in a passive layer grown
 with products of metal corrosion. It considers that an anionic species diffuses across that layer and reacts
 at the corrosion front (metal-oxide interface), producing a ran...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Datum: | 2017 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2017
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157017 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth / F.D.A. Aarão Reis // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33803: 1–8. — Бібліогр.: 38 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862541752759484416 |
|---|---|
| author | F.D.A. Aarão Reis |
| author_facet | F.D.A. Aarão Reis |
| citation_txt | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth / F.D.A. Aarão Reis // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33803: 1–8. — Бібліогр.: 38 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | We introduce a stochastic lattice model to investigate the effects of pore formation in a passive layer grown
with products of metal corrosion. It considers that an anionic species diffuses across that layer and reacts
at the corrosion front (metal-oxide interface), producing a random distribution of compact regions and large
pores, respectively represented by O (oxide) and P (pore) sites. O sites are assumed to have very small pores,
so that the fraction Φ of P sites is an estimate of the porosity, and the ratio between anion diffusion coefficients
in those regions is Dr < 1. Simulation results without the large pores (Φ = 0) are similar to those of a
formerly studied model of corrosion and passivation and are explained by a scaling approach. If Φ > 0 and
Dr 1, significant changes are observed in passive layer growth and corrosion front roughness. For small Φ,
a slowdown of the growth rate is observed, which is interpreted as a consequence of the confinement of anions
in isolated pores for long times. However, the presence of large pores near the corrosion front increases the
frequency of reactions at those regions, which leads to an increase in the roughness of that front. This model
may be a first step to represent defects in a passive layer which favor pitting corrosion.
Представлено стохастичну ґраткову модель для вивчення ефектiв формування пор у пасивному шарi,
який вирощується з продуктами корозiї металу. Вважається, що анiони дифундують через цей шар i реагують на корозiйнiй межi (межi роздiлу металу та оксиду), утворюючи випадковий розподiл компактних
областей i великих пор, якi вiдповiдають вузлам видiв О (оксид) i Р (пора). Припускається, що вузли виду
О мають дуже малi пори, тобто частка Φ вузлiв виду P приблизно вiдповiдає пористостi, а спiввiдношення коефiцiєнтiв дифузiї анiонiв у цих областях Dr < 1. Результати моделювання для випадку вiдсутностi
великих пор (Φ = 0) подiбнi до результатiв для попередньої моделi корозiї та пасивацiї i пояснюються
масштабним пiдходом. При Φ > 0 i Dr 1 спостерiгаються суттєвi змiни в ростi пасивного шару i
жорсткостi корозiйної межi. Для малих Φ зауважено сповiльнення швидкостi росту, яке можна пояснити
тривалим обмеженням руху анiонiв в iзольованих порах. Однак присутнiсть великих пор поблизу корозiйної межi збiльшує частоту реакцiй в цих областях, приводячи до збiльшення жорсткостi межi. Дану
модель можна розглядати як перший крок при описi дефектiв у пасивному шарi, якi сприяють герметичнiй корозiї.
|
| first_indexed | 2025-11-24T18:50:51Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157017 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-24T18:50:51Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | F.D.A. Aarão Reis 2019-06-19T12:43:20Z 2019-06-19T12:43:20Z 2017 Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth / F.D.A. Aarão Reis // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33803: 1–8. — Бібліогр.: 38 назв. — англ. 1607-324X PACS: 82.45.Bb, 05.40.-a, 68.35.Ct DOI:10.5488/CMP.20.33803 arXiv:1710.01548 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157017 We introduce a stochastic lattice model to investigate the effects of pore formation in a passive layer grown
 with products of metal corrosion. It considers that an anionic species diffuses across that layer and reacts
 at the corrosion front (metal-oxide interface), producing a random distribution of compact regions and large
 pores, respectively represented by O (oxide) and P (pore) sites. O sites are assumed to have very small pores,
 so that the fraction Φ of P sites is an estimate of the porosity, and the ratio between anion diffusion coefficients
 in those regions is Dr < 1. Simulation results without the large pores (Φ = 0) are similar to those of a
 formerly studied model of corrosion and passivation and are explained by a scaling approach. If Φ > 0 and
 Dr 1, significant changes are observed in passive layer growth and corrosion front roughness. For small Φ,
 a slowdown of the growth rate is observed, which is interpreted as a consequence of the confinement of anions
 in isolated pores for long times. However, the presence of large pores near the corrosion front increases the
 frequency of reactions at those regions, which leads to an increase in the roughness of that front. This model
 may be a first step to represent defects in a passive layer which favor pitting corrosion. Представлено стохастичну ґраткову модель для вивчення ефектiв формування пор у пасивному шарi,
 який вирощується з продуктами корозiї металу. Вважається, що анiони дифундують через цей шар i реагують на корозiйнiй межi (межi роздiлу металу та оксиду), утворюючи випадковий розподiл компактних
 областей i великих пор, якi вiдповiдають вузлам видiв О (оксид) i Р (пора). Припускається, що вузли виду
 О мають дуже малi пори, тобто частка Φ вузлiв виду P приблизно вiдповiдає пористостi, а спiввiдношення коефiцiєнтiв дифузiї анiонiв у цих областях Dr < 1. Результати моделювання для випадку вiдсутностi
 великих пор (Φ = 0) подiбнi до результатiв для попередньої моделi корозiї та пасивацiї i пояснюються
 масштабним пiдходом. При Φ > 0 i Dr 1 спостерiгаються суттєвi змiни в ростi пасивного шару i
 жорсткостi корозiйної межi. Для малих Φ зауважено сповiльнення швидкостi росту, яке можна пояснити
 тривалим обмеженням руху анiонiв в iзольованих порах. Однак присутнiсть великих пор поблизу корозiйної межi збiльшує частоту реакцiй в цих областях, приводячи до збiльшення жорсткостi межi. Дану
 модель можна розглядати як перший крок при описi дефектiв у пасивному шарi, якi сприяють герметичнiй корозiї. This work is dedicated to the memory of my friend and scientific collaborator Jean-Pierre Badiali,
 who introduced me to the area of corrosion modelling.
 This work was supported by CNPq and Faperj (Brazilian agencies). en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth Ефекти пористостi в моделi корозiї та росту пасивного шару Article published earlier |
| spellingShingle | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth F.D.A. Aarão Reis |
| title | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth |
| title_alt | Ефекти пористостi в моделi корозiї та росту пасивного шару |
| title_full | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth |
| title_fullStr | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth |
| title_full_unstemmed | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth |
| title_short | Effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth |
| title_sort | effects of porosity in a model of corrosion and passive layer growth |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157017 |
| work_keys_str_mv | AT fdaaaraoreis effectsofporosityinamodelofcorrosionandpassivelayergrowth AT fdaaaraoreis efektiporistostivmodelikoroziítarostupasivnogošaru |