Page 178 - Korniy_dyser

178

3.3 Механізми впливу складників корозивного середовища та заряду
поверхні інтерметаліду Al 2Cu на зміну енергії міжатомних зв’язків

Розглянули вплив поляризації металу, яка моделювалася внесенням

зовнішнього заряду на кластер інтерметаліду Al 2Cu, що взаємодіє з
оточуючим середовищем – молекулами води, іонами гідроксилу та хлору

[325]. Оскільки наявність заряду та середовища повинно впливати на

міцність поверхневих міжатомних зв’язків, які і визначають адсорбційне

зниження міцності матеріалу та початкову стадію будь-якого

електрохімічного корозійного процесу.

Для розрахунку вибрано поверхню (100) кластера інтерметаліду, який

мав шарувату будову із атомів алюмінію та міді. На його поверхні
–
–
адсорбували молекулу H 2O та іони OH i Cl , які розташовували виключно в
надатомних положеннях атомів алюмінію та міді. Структуру кластера під час

розрахунків залишали незмінною, а віддалі частинок до поверхні

оптимізували для визначення рівноважного стану адсорбції. Кластер з

адсорбованими частинками помістили у водне середовище з використанням

континуальної моделі COSMO [311], включеної у програму MOPAC [294].

Далі з використанням напівемпіричного гамільноніану РМ6 [261] виконували

розрахунок електронної структури. Розрахунок виконували із пониженою

границею сходження геометричного градієнта (0,1) і одноелектронних

енергій самоузгодженого поля (0,01). Для кластера змінювали заряд

поверхні, додаючи або віднімаючи від 1 до 3 електронів, що відповідало

одному із прийнятих способів зміни електродного потенціалу. Цей спосіб

моделювання електродного потенціалу відповідає описаному у праці [326]

методу, коли на елементарну комірку поверхні вносили або виключали певне

число (включаючи дробові значення) електронів і виконували розрахунок з

урахуванням періодичних умов.

На основі розрахованої електронної структури взаємодії середовища із

поверхнею кластера інтерметаліду встановлені енергії зв’язків між атомами