建模仿真是了解腐蚀，以及设计和优化腐蚀保护系统的有力工具。“腐蚀模块”是 COMSOL Multiphysics® 的一个附加模块，使工程师和科研人员能够在直观的用户界面中有效地模拟腐蚀过程和保护系统，通过流程化的建模仿真描述电解质中的传输过程，包括离子和电中性物质的传输，以及金属结构中的电流平衡。除此之外，“腐蚀模块”提供的功能还可以详细描述电荷转移反应，这些反应是导致电解质-金属表面发生腐蚀的重要原因。

在这个模块中还具有一个热力学数据库，其中包含电极电位以及这些表面上最常见的氧化还原反应的动力学表达式的选择。您可以使用有限元法（FEM）和边界元法（BEM）在一维、二维和三维中模拟用于描述腐蚀和腐蚀保护系统的传输和反应过程。

腐蚀过程

“腐蚀模块”可用于模拟电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、大气腐蚀和一般腐蚀等各种腐蚀过程。此外，还可用于模拟石油和天然气系统中的无硫和含硫腐蚀、钢筋混凝土的腐蚀以及杂散电流腐蚀。

这些腐蚀过程源于类似类型的电化学现象，其中必须考虑电荷和质量的传输与平衡，此模块使您可以轻松定义相关的边界条件、表面反应和本体电解质条件。在某些情况下，电解质可以描述为一层薄薄的水分、多孔材料或液体电解质。

借助 COMSOL Multiphysics® 平台的基础功能，“腐蚀模块”可以与其他任意附加产品耦合使用，对传热与结构力学等多物理场耦合现象进行建模，这种建模功能可用于模拟混凝土中的应力腐蚀开裂（SCC）和氧化顶升等问题中涉及的现象。

腐蚀保护系统

您可以使用许多防腐蚀的方法来帮助保持易受腐蚀结构的完整性，包括牺牲阳极阴极保护（SACP）、外加电流阴极保护（ICCP）、涂层系统和阳极钝化保护等。

COMSOL Multiphysics® 和附加的“腐蚀模块”可用于研究保护系统并优化其设计，以支持多种类型的结构，例如海上风车、海底石油平台以及陆上管道、工厂和储罐等。此外，“腐蚀模块”也可用于模拟道路桥梁和建筑基础设施、水坝和水电设备，以及船舶、潜艇和港口等；还可用于模拟汽车工业的腐蚀过程。

“腐蚀模块”提供的专用功能可以用来对微观和宏观尺度的腐蚀保护系统进行建模。比如，这种专门的建模功能可用于研究管道如何干扰其他结构的保护系统。此外，还可以用来预测保护系统的寿命以及阳极消耗、杂散电流、外加阴极电流和涂层退化的影响。