Атомістична комп’ютерна розробка надтвердого матеріалу на основі легованого алюмінієм карбіду бору

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЗауличний, Ярослав Васильович
dc.contributor.authorБілий, Владислав Олегович
dc.date.accessioned2024-02-26T09:57:25Z
dc.date.available2024-02-26T09:57:25Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractМетою магістерської дисертації є встановлення найбільш стабільної структурної конфігурації легованого алюмінієм карбіду бору та з’ясування її поведінки за одновісного стиску вздовж міжікосаедричного ланцюга шляхом комп’ютерного моделювання. Об'єкт дослідження – легований алюмінієм карбід бору. Предмет дослідження – стабільність різних атомних конфігурацій карбіду бору, легованого алюмінієм та поведінка найбільш стабільної. Методи дослідження. Створення вихідних структур, контроль розрахунку та аналіз результатів вівся в Jupyter Notebook за допомогою бібліотек Python Atomic Simulation Environment, matplotlib, pandas та власних підпрограм. Для моделювання поведінки матеріалів використовувався пакет програм Quantum Espresso. Для генерації рентгенівських дифракційних картин використовувалась Python бібліотека pymatgen. Результатами комп’ютерного моделювання показано, що при легуванні алюмінієм карбіду бору атоми Al займають положення у середині міжікосаедричного ланцюга зі зміною його конфігурації на кутову (B12)C^Al^C. Також можливими, але суттєво менш імовірними є наступні атомні конфігурації: (B11Cp)C^Al^Cl ,(B11Cp)C^Al^Cm, (B11Alp)C-B-C. Було отримано рентгенівський дифракційний спектр для (B12)C^Al^C. Розраховано значення пружних модулів в полікристалічному наближенні для (B12)C^Al^C, зокрема K = 235.730 ГПа, E = 480.706 ГПа та G = 207.177 ГПа. Розраховане значення максимального напруження та максимальної пружної одновісної деформації вздовж міжікосаедричного ланцюга для (B12)C^Al^C/(B12)C-С-C становлять 94/161 ГПа та 0.17/0.24 відповідно. Після початкового падіння напруження (B12)C^Al^C стабілізується, що свідчить про утворення фази, що має свій запас міцності.
dc.description.abstractotherThe purpose of the master's thesis is to establish the most stable structural configuration of aluminum-doped boron carbide and to find out its behavior under uniaxial compression along the intercosahedral chain by computer modeling. The object of study is aluminum-doped boron carbide. The subject of the study is the stability of different atomic configurations of aluminum-doped boron carbide and the behavior of the most stable one. Research methods. The creation of initial structures, calculation control, and analysis of the results were carried out in Jupyter Notebook using the Python Atomic Simulation Environment, matplotlib, pandas, and our own subroutines. The Quantum Espresso software package was used to model the behavior of materials. The pymatgen Python library was used to generate X-ray diffraction patterns. The results of computer modeling show that when boron carbide is alloyed with aluminum, Al atoms occupy a position in the middle of the intercosahedral chain with a change in its configuration to the angular (B12)C^Al^C. The following atomic configurations are also possible, but much less likely: (B11Cp)C^Al^Cl , (B11Cp)C^Al^Cm, (B11Alp)C-B-C. The X-ray diffraction spectrum for (B12)C^Al^C was obtained. The values of elastic moduli in the polycrystalline approximation for (B12)C^Al^C were calculated, in particular, K = 235.730 GPa, E = 480.706 GPa, and G = 207.177 GPa. The calculated values of the maximum stress and the maximum elastic uniaxial strain along the intercosahedral chain for (B12)C^Al^C/(B12)C-C-C are 94/161 GPa and 0.17/0.24, respectively. After the initial stress drop, (B12)C^Al^C stabilizes, indicating the formation of a phase with its own safety margin.
dc.format.extent123 с.
dc.identifier.citationБілий, В. О. Атомістична комп’ютерна розробка надтвердого матеріалу на основі легованого алюмінієм карбіду бору : магістерська дис. : 132 Матеріалознавство / Білий Владислав Олегович. - Київ, 2024. - 123 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/64955
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectатомістичне моделювання
dc.subjectаморфізація
dc.subjectенергія утворення
dc.subjectкарбя
dc.subjectд б
dc.titleАтомістична комп’ютерна розробка надтвердого матеріалу на основі легованого алюмінієм карбіду бору
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Bilyi_mahistr.pdf
Розмір:
8.74 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ВТМПМ)
Магістерські роботи