Pourbaix Diagrams As a Root for the Simulation of Polarization Curves for Corroding Metal Surfaces
Notice bibliographique
Résumé
The corrosion of metals is a much researched area thanks to its importance in the development of materials for a wide range of applications. A common means of experimental analysis of the corrosion rate of a specific metal is the recording of polarization curves and subsequent Tafel analysis. Comparison of such data with simulated examples provides useful validation of experimental data, as well as a better understanding of the specific reactions occurring at the metal surface. Many existing models require knowledge of parameters such as the exchange current density and Tafel slope, which requires the experiment to be conducted before the model is run. Here, we propose a model based around the Pourbaix diagram, where input parameters are either simply calculated from reaction schemes, or are easily accessible from thermodynamic data tables. In this work we use Pourbaix diagrams as a means for simulating a polarization curve at a corroding iron surface. Pourbaix diagrams show the boundaries between the changing thermodynamically stable species at a metal surface in an aqueous environment as a function of the applied potential and pH. The position of these boundaries can therefore be used to model the onset of the corresponding oxidation and reduction reactions by combining the equation of the appropriate boundary line with Butler-Volmer kinetics. At the same time, the change in pH local to the metal surface is monitored by simulating the flux of protons generated during the oxidation process, and the impact of this on the corrosion potentials and rate is taken into account. This is of great importance as the corrosion rate and the corrosion product varies according to the pH at the metal surface. In this way, we show a simple means for the simple simulation of a polarisation curve at an iron surface, which is in excellent agreement with an experimentally recorded curve under the same conditions. This same method can then be applied to more complex metal alloys such as stainless steels, by combining the Pourbaix diagrams for the appropriate alloy components. This allows the model to be used as a standalone analytical tool for the prediction of corrosion behaviour of novel alloys before they are developed, as well as for the validation of experimental data obtained from existing samples. Figure 1: Pourbaix diagram for the iron - water system Figure 1
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».