在腐蚀/表面处理过程中,界面上发生溶解、电离、沉积等一系列过程,这些过程同时受到腐蚀热力学与动力学的影响,最终使产物致密性出现显著差异,呈现不同的耐蚀性能。但现有的腐蚀理论偏重溶解,忽略电离与沉积过程,腐蚀热力学与动力学长期处于割裂状态,导致表面处理与耐蚀合金设计缺乏理论指导,不能精确控制一系列多相耦合的界面物理与化学过程,实践效果很不理想。
张涛课题组2019年提出“酸比”理论,以界面反应“溶解-电离-沉积”过程为主线,兼顾成膜过程的热力学和动力学,研究并控制界面反应。利用“酸比”理论,从金属/溶液界面上溶液一侧合理设计实验,建立镁合金转化溶液调控和溶液设计准则。随后,对酸比理论进行数学建模,于2021年在腐蚀领域权威期刊Corr. Sci.上提出了提出“溶解-电离-沉积”模型。该模型融合了腐蚀热力学与动力学,为材料表面处理、耐蚀合金设计提供了重要指导,获得了很大的成功。