Пространственные компьютерные модели Т-х-у и Т-х-у-z диаграмм состояния тройных и четверных систем для проверки интерпретаций результатов экспериментальных исследований (в том числе, с термодинамическими расчетами) и расшифровки генотипа гетерогенного материала

ФГБУН Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФМ СО РАН)

Краткие характеристики основных технических параметров:

Алгоритм сборки пространственной модели фазовой диаграммы (ФД) базируется на разработке пространственной схемы моно- и нонвариантных состояний, расширяющей возможности традиционной таблицы Шейла и двумерных блок-схем (flow diagrams) и задающей контуры линейчатых (гипер)поверхностей (с последующим замыканием контуров нелинейчатых (гипер)поверхностей), а также на содержательном обозначении всех геометрических элементов ФД.

Разработаны технологии визуализации вертикальных (для заданных составов) и горизонтальных (изотермы изоплет) материальных балансов, позволившие, в частности, учесть конкуренцию разнодисперсных кристаллов и выявить новые характеристики трехфазной области со сменой типа реакции. При дизайне сплавов и керамик учитывается разбиение трехфазных областей на фрагменты с различной динамикой приращения масс, производится анализ концентрационных полей, получаемых при проецировании фазовых областей на основание ФД. Сопоставлением последовательности фазовых превращений и наборов микроструктурных элементов в закристаллизовавшемся в равновесных условиях расплаве выявляются как поля с совпадающими наборами схем кристаллизации и микроструктурами, так и поля с различием в этих характеристиках.

Модели используются для проверки справочной информации, прогноза микроструктуры гетерогенного материала, имитации экспериментальных методов исследования ФД и разработки технических заданий для прототипирования фазовых областей разборной модели ФД.

Область возможного использования: физико-химическое материаловедение, геология, образование.

Сравнительная характеристика с известными разработками: компьютерные модели Т-х-у диаграмм начали собирать при помощи программного обеспечения KOMPAS-3D (Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2018. V. 63. No 7. P. 950-961), но они не имеет перспектив для исследования материальных балансов в многокомпонентных системах.

Сведения о патентоспособности и патентной защите разработки:

  1. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 24084 (15.05.2019) ОФЭРНиО. Луцык В.И., Воробьева В.П., Зеленая А.Э., Зырянов А.М. Трехмерные компьютерные модели фазовых диаграмм тройных систем с одним разрывом растворимости. http://ofernio.ru/portal/modules/news/
  2. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 24115 (14.06.2019) ОФЭРНиО. Луцык В.И., Воробьева В.П., Зеленая А.Э., Зырянов А.М. Пространственная трехмерная компьютерная модель фазовой диаграммы системы Ni-Co-Cu). http://ofernio.ru/portal/modules/news/

Степень готовности разработки к практическому применению; возможного технического и (или) экономического эффекта от внедрения: три вида готовности компьютерных моделей Т-х-у диаграмм (сплавы, керамика, гипотетические системы): 1) готовы для передачи потребителям; 2) требуют патентной защиты; 3) будут оформлены в виде моделей Т-х-у диаграмм по запросу потребителя.

 

Адрес: Россия, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахъяновой, д. 6, ИФМ СО РАН

Тел.:
Приемная директора: (301-2) 43-31-84
Ученый секретарь: (301-2) 43-32-85
Факс: (301-2) 43-32-24
E-mail:
Приемная директора: dir@ipms.bscnet.ru
Ученый секретарь: scisec@ipms.bscnet.ru