Complex study of phase diagrams of advanced metallic materials, combining ab initio and semiempirical modelling with experimental methods
Project goals
The project utilizes a combined approach to the phase diagram modelling of complex systems important for the development of advanced metallic materials. Modern theoretical approaches (semiempirical CALPHAD method, ab initio calculations) combined with experiments will be used. We will further extend these theoretical methods in the field of basic research, but we will also study their applicability for efficient development of new materials. We will concentrate on the study of selected intermetallic phases (γ-brass, Laves, σ, Z phase) as their presence significantly affects the materials properties. Proper thermodynamic models will be created, which will be applicable to all systems where those phases exist. The results will allow systematic description of phase stabilities and increase the reliability of the prediction of their behaviour in complex systems, which would not be possible using only one of these methods. The models will be also used for the improvement of existing thermodynamic databases used for the calculation of phase diagrams and thermodynamic properties.
Keywords
Phase diagramstheoretical modellingab initio methodCALPHAD methodanalytical electon microscopydifferencial thermal analysis
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Main participants
Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-15576S
Alternative language
Project name in Czech
Komplexní studium fázových diagramů pokročilých kovových materiálů, kombinující ab initio a semiempirické modelování s experimentálními postupy
Annotation in Czech
Projekt využívá kombinovaný přístup k modelování fázových diagramů komplexních soustav důležitých pro vývoj pokročilých kovových materiálů. Moderní teoretické postupy (semiempirická metoda CALPHAD a ab-initio metody) budou doplněny experimenty. Teoretické metody budeme dále rozvíjet v rámci základního výzkumu, ale také se budeme zabývat jejich využitím pro efektivní vývoj nových materiálů. Zaměříme se na studium vybraných intermetalických fází (γ-brass, Lavesova fáze, σ či Z fáze), jejichž přítomnost významně ovlivňuje vlastnosti materiálů. Vytvoříme pro ně vhodný termodynamický model, který bude v plném rozsahu využitelný při modelování všech soustav, kde se tyto fáze mohou vyskytovat. Dosažené výsledky umožní systematický popis stability fází a zvýší spolehlivost predikce jejich chování v komplexních soustavách, což by bylo za použití pouze jedné z výše uvedených metod nemožné. Modely fází budou dále využity pro zdokonalení existujících termodynamických databází používaných pro výpočty fázových diagramů a termodynamických vlastností komplexních soustav.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BJ - Thermodynamics
CEP - secondary branch
JG - Metallurgy, metal materials
CEP - another secondary branch
BM - Solid-state physics and magnetism
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
20303 - Thermodynamics
20501 - Materials engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Methodology for phase equilibria calculations and phase modelling by CALPHAD method employing ab initio calculated data. The obtained results are well described in the final report. The project extended the databases allowing the modelling of complex advanced materials in various fields of materials science. The results were published in respected journals and at international conferences.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 4, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
9,027 thou. CZK
Public financial support
9,027 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 027 CZK thou.
Public support
9 027 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BJ - Thermodynamics
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016