Регистрация / Вход
Прислать материал

Строения и физико-химические свойства металлургических и оксидных расплавов и твердых растворов: теория, эксперимент и компьютерное моделирование

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0641
Организация
ИМЕТ УрО РАН
Руководитель работ
Ватолин Николай Анатольевич

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Гельчинский Борис Рафаилович

Этапы проекта

1
29.03.2010 - 31.08.2010
1.1. Разработка компьютерных алгоритмов и развитие теоретических моделей совместного использования метода псевдопотенциала из первых принципов с вариационным методом термодинамической теорией возмущений для расчета термодинамических свойств металлов и их сплавов в жидком состоянии.
1.2. Проведение систематического анализа потенциалов межатомных взаимодействий в жидких переходных металлах (Fe, Ni, Co) на основе совместного использования моделей почти свободных электронов и сильной связи.
1.3. Механоактивация оксидов марганца MnnOm с различными степенями окисления и структурными модификациями.
1.4. Молекулярно-динамическое моделирование динамических свойств нанокластеров никеля в зависимости от типа координаций, морфологии поверхности, размера и состояния, установить основные закономерности нуклеации и роста нанокластеров Fe, Ni, Pd.
1.5. Развитие полимерной теории оксидных расплавов в направлении ее приложения к описанию релаксационных процессов в жидких боросиликатах, создание теоретических моделей и кинетических схем, описывающих кинетику полимеризации.
1.6. Исследование состояния поверхности порошков MnnOm методами РФЭС и туннельной микроскопии.
Развернуть
2
01.09.2010 - 10.11.2010
2.1. Разработка формализма расчета структурных характеристик металлических расплавов на основе описания парного взаимодействия моделью прямоугольной ямы в среднесферическом приближении.
2.2. Отработка методики получения данных о размере устойчивых зародышей на примере меди. Получить данные о размере устойчивых зародышей меди в зависимости от концентрации мономеров при различных температурах.
2.3. Исследование термической устойчивости метастабильных состояний оксидов MnnOm в условиях взаимодействия с атмосферой газовой фазы.
2.4. Проведение экспериментальных исследований удельной теплоемкости, а также плотности, температуро- и теплопроводности сплавов алюминия со скандием в твердом состоянии.
2.5. Экспериментальное исследование кинетики структурной релаксации в оксидных системах, содержащих различные элементы - комплексообразователи (бор, кремний и их сочетание) и установление влияния природы электролита, его состава и температуры закалки на кинетические параметры процесса анионной полимеризации.
2.6. Проведение патентных исследований.
2.7. Экспериментальные исследования термодинамических свойств сплавов алюминия со скандием в жидком состоянии.
Развернуть
3
01.01.2011 - 10.06.2011
3.1. Разработка программы расчета газодинамических течений в камере конденсации в условиях температурной и концентрационной неоднородности.
3.2. Разработка программы ЭВМ и проведение расчетов термодинамических свойств чистых и бинарных расплавов на основе простых металлов Li, Na, K, Rb, Mg, Ca, Al с использованием метода псевдопотенциала из первых принципов с последовательным и корректным учетом концентраций компонентов и экранирующего потенциала.
3.3. Исследование терморазмерных эффектов на основе статистико-геометрического анализа структурно-фазовых изменений в нанокластерных системах.
3.4. Исследование кинетики роста кластеров для ряда условий (температуры испарения металла, температура охлаждения инертным газом; давления в системе, различная концентрации атомов металлов в паре).
3.5. Изучение влияния интенсивной пластической деформации на структурные и микроструктурные параметры оксидов марганца MnnOm и закономерности фазовых превращений.
3.6. Анализ структурных фазовых переходов в рекристаллизованных механоактивированных оксидах MnnOm.
Развернуть
4
11.06.2011 - 10.11.2011
4.1. Исследование факторов усиления термостабильности некристаллических и кристаллических координаций, их оптимального соотношения в моделируемых системах в зависимости от состава, способов сборки структуры или эволюции.
4.2. Разработка методики использования метода псевдопотенциала из первых принципов для исследования термодинамических свойств металлических расплавов простых металлов с учетом корреляции между системой сравнения и эффективным межионным взаимодействием.
4.3. Исследование кинетики изотопного обмена с газовой фазой и диффузионных процессов в механоактивированных порошках MnnOm.
4.4. Изучение магнитных свойств разбавленных скандий-алюминиевых сплавов в широком интервале температур.
4.5. Исследование электропроводности расплавов и диффузионной подвижности частиц в системах с неравновесной структурой.
4.6. Разработка программы расчета термодинамических свойств металлических расплавов простых металлов с учетом отталкивательной ветви эффективного межионного взаимодействия.
Развернуть
5
01.01.2012 - 10.06.2012
5.1. Разработка программы для статистического учета количества нанокластеров меди различных размеров в ячейке.
5.2. Проведение первопринципных расчетов термодинамических свойств металлических расплавов простых металлов Li, Na, K, Rb, Mg, Ca, Al с учетом корреляции между системой сравнения и эффективным межионным взаимодействием.
5.3. Исследование магнитных свойств механоактивированных оксидов.
5.4. Полуэмпирический расчет термодинамических свойств твердых и жидких - сплавов Al-Sc.
5.5. Экспериментальное определение электропроводности и коэффициентов диффузии в расслаивающихся боросиликатных системах и анализ опытных данных с позиций полимерной модели.
5.6. Анализ корреляций термодинамических свойств жидких сплавов, концентрации различных кластеров в жидких расплавах с последующим образованием фаз с особой структурой при затвердевании.
Развернуть
6
11.06.2012 - 10.10.2012
6.1. Разработка методики управления синтезом нанокластеров в методе газофазной конденсации путем подбора соответствующих термодинамических и микроскопических параметров изучаемой системы.
6.2. Изучение структурных превращений и переходных процессов, предшествующих и сопровождающих разрушение дальнего порядка и формирование ближнего порядка в расплаве, методом высокотемпературной рентгеновской дифракции на примере конгруэнтно плавящихся сплавов с различными типами кристаллических решеток (системы In-Sb, In-Bi, Cu-Zr).
6.3. Изучение кинетики окислительно-восстановительных процессов в механоактивированных оксидах методами дифференциально-термического анализа и высокотемпературного рентгеноструктурного анализа.
6.4. Анализ специфики фазовых переходов мартенситного типа в механоактивированных системах на примере кооперативного ян-теллеровского перехода оксида Mn3O4 из тетрагональной фазы в кубическую.
6.5. Проведение расчетов термодинамических характеристик смешения, положения линий ликвидуса и солидуса систем, имеющих диаграммы состояний различного типа.
6.6.Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
6.7. Установление закономерностей переходных процессов в области пред- и постплавления.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2012 - 2013, 14 мес.
Бюджетные средства
1,18 млн
Организация
ОмГТУ
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 24 мес.
Бюджетные средства
7,5 млн
Организация
ДГУ
профинансировано
Тема
Создание биосовместимых и биоразлагаемых композиционных материалов с регулируемыми физико-химическими свойствами.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
20
Тема
Создание программных средств и расчетных методов компьютерного моделирования физико-механических процессов и наноструктурирования в сталях с нестационарной структурой при термонагружении.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование свойств и моделирование процессов при формировании лазерными методами новых антифрикционных наноструктурированных покрытий на основе твердосмазочных и твердых компонентов.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Формирование заданных свойств электромеханотронных модулей и систем на основе конечно-элементного компьютерного моделирования и синергетического управления в реальном времени.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
«Компьютерное моделирование, виртуальные разработка и функциональное тестирование особенностей поведения (биосовместимость и механические свойства) биосовместимых металлических наноматериалов».
Продолжительность работ
2011 - 2013, 29 мес.
Бюджетные средства
90 млн
Количество заявок
1