Разработка модели предсказания области аморфизации в многокомпонентных металлических сплавах, синтез и изучение

Название НИОКТР	Разработка модели предсказания области аморфизации в многокомпонентных металлических сплавах, синтез и изучение
Аннотация	Фундаментальный интерес к проблеме стеклования в металлических системах обусловлен наличием очень узких концентрационных интервалов аморфизации, что требует изучения нескольких сотен или даже тысяч составов с глубоким пониманием физических процессов, определяющих их существование. С практической точки зрения, актуальность исследования металлических стекол связана с поиском новых аморфных материалов с уникальными свойствами, пригодными для промышленного использования. В некоторых случаях полученные новые аморфные материалы могут иметь приемлемый поперечный размер (критический диаметр), но из-за своих физико-механических свойств и др. не пригодны для дальнейшего их использования. Очевидно, что для эффективного поиска новых составов стекол необходимы надежные теоретические методы предсказания стеклообразующей способности многокомпонентных металлических сплавов, позволяющие локализовать концентрационные области легкого стеклования (GFA) для последующего экспериментального изучения, в том числе физико-механических свойств. Несмотря на интенсивность исследований проводимых в последнее десятилетие, отсутствуют надежные и физически обоснованные методы прогнозирования составов многокомпонентных металлических сплавов с высокой стеклообразующей способностью. Большинство существующих методов не способны предсказывать узкие локальные интервалы легкого стеклования. Кроме того, многие критерии основаны на использовании апостериорных факторов (температуры стеклования, кристаллизации и т.п.), в том числе в качестве дескрипторов при использовании методов машинного обучения. Предлагаемое исследование является непосредственным развитием научных направлений и идей в области многокомпонентных аморфных сплавов, осуществляемого научным коллективом в последние годы . В рамках проекта будет использован ранее предложенный нами и успешно зарекомендовавший термодинамическо- геометрический метод предсказания аморфных составов для трех- и четырехкомпонентных металлических систем, основанный на использовании параметра PHSS и поправочного коэффициента - "Геометрического фактора". Результаты наших исследований за три года опубликованы в 5 статьях Q1 (см. п.). Данный метод предсказания аморфных составов будет усовершенствован, доработан для применения к пятикомпонентным сплавам и затем апробирован на системе Sc-Co-Al-Gd-Yb. В связи со сложностью расчетов и увеличения числа необходимых вычислительных итераций для предсказания аморфизирующихся составов пятикомпонентных металлических сплавов нами будет разработан и использован комбинированный подход в основе которого дополнительно будут учитываться образования фаворитных полиэдрических кластеров типично встречающихся в металлических стеклах. Это позволит существенно сократить число вычислений, исключив для изучения области составов многокомпонентных сплавов, в которых вероятность образования аморфного состояния минимально. Далее на основе предсказанных аморфных составов на системе Sc-Co-Al-Gd-Yb будет произведен синтез аморфных образцов произведено их экспериментальное изучение и естирование их физико-механических свойств. Таким образом, полученный богатый исследовательских опыт участников проекта и имеющийся научный задел по проекту внушает уверенность в достижимости решения поставленных задач и возможности получения запланированных результатов. Основным итогом выполнения проекта будет алгоритм предсказания составов пятикомпонентных металлических стекол, основанный на комплексном использовании нескольких методов прогноза, а также его всесторонняя экспериментальная верификация. Кроме того, с помощью разработанных алгоритмов будут синтезированы новые аморфные составы системы Sc-Co-Al-Gd-Yb, для которых будет измерен комплекс механических, физико-химических свойств, что позволит сделать выводы о перспективах их практического применения.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	3000.0
Дата начала	2025-01-01
Дата окончания	2026-12-31
Номер контракта	25-23-00171
Дата контракта	2024-12-26
Количество отчетов	1
УДК	544.33 544.34
Количество просмотров	4
Руководитель работы	Котенков Павел Валерьевич
Руководитель организации	Ремпель Андрей Андреевич
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Н.А. ВАТОЛИНА УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2026-01-05 13:53:07 UTC, 2026-01-05 13:53:07 UTC
ОКПД	Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	прогноз; компьютерное моделирование; полиэдрические кластеры; геометрический фактор; энтальпия смешения; высокая стеклообразующая способность; многокомпонентные металлические стекла
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	31.15.25 - Химическая термодинамика. Термохимия. Равновесия. Физико-химический анализ, фазовые переходы
OECD	—
OESR	Физическая химия
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—