一种深海静压力下铜合金腐蚀行为的定量表征及预测方法

1.一种对深海静压力下铜合金腐蚀行为的定量表征及预测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，计算不同深海静压力下空位形成能的方法如下：利用海水分子动力学方法得到不同深海静压力下水分子到合金模型表面的距离，将水分子固定于模型的z轴正上方并模拟表层金属原子溶解过程，计算表层金属原子溶解所形成空位的能量。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，基于分子动力学建立铜合金与海水介质溶剂化的界面模型，模拟海水压力的方法如下：在的正交模拟盒中建立铜合金/溶液界面系统。该模型顶部模拟海水环境，采用3.5％nacl水溶液，由537个水分子和6个nacl离子组成。底部包含6×12×4铜合金的超晶胞结构。溶液中的28个cu2+来自合金表层溶解产生，而cl-和oh-用于保持溶液的电中性。溶液中的离子在电解质区域内自由弛豫。使用compass ii力场描述分子和原子间的相互作用，通过设定不同压力下海水介质与合金表面的压缩距离，定量模拟的海水压力分别为：0.1、4.0、6.0、8.0、10.0mpa；海水中水分子与合金表面的距离分别为2.8、2.4、2.2、2.0、

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，计算不同深海静压力下功函数及迁移-溶解活化能垒的方法如下：通过海水压力作用下合金结构模型的电势及与海水界面接触电位差，获得金属原子溶解中去除表面电子所需最小功。采用pbe的dft方法优化模型，将优化后表层金属溶解的模型作为过渡态搜索的初态结构模型，亚表层的金属原子迁移溶解到表层的结构作为过渡态搜索的终态模型，进行过渡态搜索过程获得铜合金的迁移-溶解活化能垒。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，铜合金中金属原子迁移-溶解路径确定的方法如下：通过采用线性同时转移(lst)和二次同时转移(qst)方法，对金属原子在溶解过程中的过渡态进行定位和优化。lst方法通过执行最大能量的单次插值，而qst方法在约束最小化条件下寻找最大能量，从而进行过渡态搜索。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，铜合金的迁移-溶解活化能垒与腐蚀速率常数关系的计算方法如下：基于配分函数的过渡态理论(tst)可以等效为基于自由能垒的形式，通过跃迁态的dft计算得到反应的标准吉布斯自由活化能，并从过渡态的振动分配函数中排除与反应坐标自由度相对应的虚频，研究在势能面上马鞍点处的过渡态结构以探索反应速率的动力学特征，通过将不同海水压力下迁移-溶解活化能垒与速率常数进行关联，建立铜合金腐蚀速率常数的预测模型。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，铜合金类型包括螺旋桨用的锰铝青铜合金(mab)和海水管路用的铜镍合金(b10)；

8.按照权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，采用materials studio的dmol3进行几何结构模型的优化，使用md方法进行铜合金表面海水介质溶剂化的界面模型的建立，对铜合金在深海环境下的腐蚀行为进行定量表征及预测。