Экспериментальное исследование и CALPHAD-расчет систем (Ag, Au)-Pd-(In, Sn) с учетом неопределенности параметров моделей фаз

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-23-00565

НазваниеЭкспериментальное исследование и CALPHAD-расчет систем (Ag, Au)-Pd-(In, Sn) с учетом неопределенности параметров моделей фаз

Руководитель Кабанова Елизавета Генриховна, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-406 - Химическая термодинамика. Физическая химия поверхности и межфазных границ. Адсорбция

Ключевые слова Фазовые диаграммы, металлические многокомпонентные системы, сплавы палладия термодинамическое моделирование, метод CALPHAD, количественная оценка неопределености

Код ГРНТИ31.15.25

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Разработка новых многокомпонентных материалов с конкретно заданными свойствами основывается на знании фазовых диаграмм. Экспериментальные методы исследования фазовых диаграмм многокомпонентных систем требуют огромных временных и материальных затрат. Поэтому в последнее время широкое развитие получил метод расчета фазовых равновесий - CALPHAD. Важным преимуществом этого метода является возможность с достаточной точностью спрогнозировать свойства многокомпонентных фаз по свойствам фаз двойных граничных систем. Для повышения достоверности прогнозирования фазовой стабильности, фазового состава и свойств важное значение имеет оценка неопределенности параметров CALPHAD-моделей. Неопределенность параметров моделей обусловлена разными факторами: недостатком экспериментальной информации для однозначного определения параметров модели, погрешности (неточности) экспериментальных данных, а также неопределенностью самих моделей. До настоящего времени перенос неопределенности от исходных экспериментальных данных к параметрам CALPHAD-моделей фаз, по существу, не разработан. Кроме того, использование областей неопределенности параметров моделей при расчете равновесий затруднено, поскольку ни в одном из распространенных коммерческих пакетов термодинамического моделирования (Thermo-Calc, F*A*C*T, Pandat) нет непосредственной поддержки этой задачи. Таким образом, количественная оценка неопределенностей параметров моделей фаз и поиск возможностей их учета при CALPHAD-расчете многокомпонентных систем является актуальной задачей, а также целью настоящего проекта. Количественная характеристика неопределённостей параметров моделей будет проводится для двойных систем Au-Pd и Ag-Pd. Неопределенности параметров моделей фаз этих систем будет учитываться при CALPHAD-расчете тройных систем (Ag, Au)–Pd–(In, Sn). Научная новизна исследований заключается в том, что впервые будет выполнен поиск подхода к решению задачи учета неопределенности параметров моделей фаз при CALPHAD-расчете равновесий в многокомпонентных системах. Будут рассмотрены возможные способы учета этой неопределенности в рамках использования коммерческих (Thermo-Calc) и свободных (OpenCalphad, pyCalphad) пакетов решения прямой задачи. В случае необходимости предполагается написание собственного программной реализации метода учета неопределенности используемых параметров в решении прямой термодинамической задачи, расчета равновесий по имеющемуся описанию термодинамических свойств фаз.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. А. С. Павленко, Е. А. Пташкина, Г.П. Жмурко, Е.Г. Кабанова, М. А. Карева, А.В. Хорошилов, В. Н. Кузнецов Experimental Investigation and Thermodynamic Modelling of Ag–In–Pd Ternary System Russian Journal of Physical Chemistry A, Vol. 97, No. 1, pp. 42–49 (год публикации - 2023)

2. Карева М.А., Жмурко Г.П., Кабанова Е.Г., Кузнецов В.Н Новые экспериментальные данные и термодинамический расчет системы Au–Pd «ДжиЛайм» ООО, Екатеринбург, с. 151-153 (год публикации - 2022)

3. Кабанова Е.Г., Павленко А.С., Пташкина Е.А., Кузнецов В.Н. EXPERIMENTAL STUDY AND CALPHAD MODELING OF THE AG-IN-PD TERNARY XXIII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia. BOOK OF ABSTRACTS, с. 130 (год публикации - 2022)

4. Кабанова Е.Г., Павленко А.С., Карева М.А., Пташкина Е.А., Кузнецов В.Н. CALPHAD-расчет системы Ag-Pd-Sn «ДжиЛайм» ООО, Екатеринбург, с. 145-147 (год публикации - 2022)

5. Павленко А.С., Пташкина Е.А., Жмурко Г.П., Кабанова Е.Г., Карева М.А., Хорошилов А.В., Кузнецов В.Н. Экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование тройной системы Ag-In-Pd Журнал физической химии, №1, том 97. – С. 46-54 (год публикации - 2023)
10.1134/S0036024423010235

6. Павленко А.С, Кабанова Е.Г., Карева М.А., Пташкина Е.А., Кустов А.Л, Жмурко Г.П., Кузнецов В.Н. Phase Equilibria of the In–Pd–Sn System at 500 °C and 800 °C: Experimental Study and CALPHAD Modeling. Materials (MDPI), Vol 16, № 1690 (год публикации - 2023)
10.3390/ma16041690

7. Павленко А.С., Пташкина Е.А., Кабанова Е.Г., Жмурко Г.П., Карева М.А., Кузнецов В.Н. Experimental investigation of Ag–Pd–Sn ternary system. CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry, Vol. 81. – 102533 (год публикации - 2023)
10.1016/j.calphad.2023.102533

8. А. С. Павленко, Г. П. Жмурко, Е. Г. Кабанова, М. А. Карева, Е. А. Пташкина, В. Н. Кузнецов CALPHAD-РАСЧЕТ ТРОЙНОЙ СИСТЕМЫ Ag–Pd–Sn Журнал физической химии. Russian Journal of Physical Chemistry A, том 97, №9, с. 1329-1335 (год публикации - 2023)
10.1134/S0036024423090145

Публикации