镍在超临界H_2O/CO_2混合工质中腐蚀的反应力场分子动力学模拟

超临界H_2O/CO_2混合物是煤炭超临界水气化新型热力循环的工质,研究结构材料在其中的腐蚀行为可为热力发电系统的安全、高效运行提供指导。该文采用反应力场分子动力学模拟方法研究了模型材料镍在超临界H_2O/CO_2混合工质(25 MPa、873 K)中的腐蚀过程。模拟结果既追踪了H_2O和CO_2分子在Ni表面的吸附、解离等微观过程,又观察到H_2、CO等宏观实验观测到的中间产物。该文跨尺度地揭示了Ni在超临界H_2O/CO_2混合工质中腐蚀并最终形成稳定的复杂氧化层的反应机理。