Программа для изучения фазовых диаграмм. В помощь студентам и олимпиадникам⁠⁠

Приветствую вас, дорогие читатели!

В университете мне приходилось немало работать с фазовыми диаграммами, данные диаграммы мы изучали в разделе курса физической химии и геохимии. И когда я искала информацию на эту тему, я задавалась вопросом, ну неужели нет нормального софта для изучения этой темы? Почему до сих пор нет каких=то автоматизированных программ, которые наглядно показывают процессы, происходящие на фазовых диаграммах. И вот, я наткнулась на хорошую программу Thermo-Calc, которую можно скачать для образовательных целей. В данной статье хочу показать, какие возможности предоставляет образовательная версия.

Thermo-Calc: Это программный комплекс, который позволяет моделировать и рассчитывать фазовые диаграммы для различных металлических систем. Он широко используется в материаловедении для прогнозирования поведения сплавов

Набор для обучения скачала на официальном сайте https://thermocalc.com/

Студенческая версия после регистрации предоставляет следующее:

В обучающих материалах есть немало полезностей. Очень жаль, что я это все нашла после того, как сдала дисциплины, где всё это было.

Вот такая крутая презентация с теорией:

Вот всё, что входит в бесплатный образовательный пакет:

Некоторые примеры упражнений:

• Определите систему Co. Какая фаза наиболее стабильна при давлении 1 бар и температуре 1000 К?

• Оцените молярную энергию Гиббса соединения Fe3C при температуре 1000 °C.

• Рассчитайте тройную фазовую диаграмму W-Co-C при давлении 1 бар и температуре 1400 °C. Выполните расчёт, изменяя мольную долю Co и C.

• Вычислите активность углерода в газе, полученном при смешивании 1 моля H2 и 1 моля CH4 при давлении 1 бар и температуре 1200 К.

Программа

При открытии программы, мы видим следующий функционал

Калькуляторами может пользоваться любой, у кого есть лицензия Thermo-Calc, в том числе в рамках образовательного пакета.

Образовательный пакет ограничен в том смысле, что вычисления могут выполняться только с тремя компонентами или меньшим количеством.

Полностью программу я пока не осваивала, на это потребуется время. Но я попробовала построить несколько фазовых диаграмм, чтобы визуально и наглядно разобраться в графиках.

Я решила построить бинарную систему.

Параметры я задала те, которые уже есть в системе.

И вот такая наглядная диаграмма получилась.

Также я попробовала построить другие диаграммы. Вот та, которая мне больше всего понравилась.

Также я сделала термодинамические расчеты в данной программе (хотя с современным ИИ эта функция уже утратила свою актуальность, но для надежности всё же стоит смотреть в программе).

И мы получили расчеты термодинамических параметров.

Создание трёхкомпонентной системы

Любые графики можно увеличить и рассмотреть подробнее

Итак, вот такой краткий обзор программы. Осваивается для конкретных учебных целей она достаточно быстро, для каких-то более профессиональных расчетов и сложных систем следует пообучаться намного дольше. Мне нравится то, что все графики можно быстро и легко построить и рассмотреть.
На этом у меня всё, всем студентам приятного использования, дорогие любители фазовых диаграмм. Заходите в телеграмм канал.