多相平衡CALPHAD计算与优化

📚 共计 30 章节

CALPHAD方法概述

热力学基础回顾 · 相平衡与吉布斯自由能 · CALPHAD历史与发展 · 材料设计作用

吉布斯自由能模型

纯组元自由能 · 理想/正规/亚正规溶液 · 化学计量相模型

模型热力学

相图热力学基础

相律 · 二元相图类型 · 杠杆定律 · 三相平衡 · 自由能曲线

CALPHAD数据库格式

TDB文件结构 · 元素与相定义 · 参数函数 · 模块化设计 · 常见数据库

Thermo-Calc软件入门

安装界面 · 基本操作 · 单点平衡 · 相图计算 · Scheil凝固

软件Thermo-Calc

Pandat软件入门

特点界面 · 操作流程 · 相图与热力学性质 · 扩散模拟 · 对比

Python与CALPHAD

pycalphad库 · 数据库解析 · 单相/两相平衡 · 相图绘制

编程pycalphad

热力学优化基础

优化目标 · 实验数据收集 · 权重分配 · 最小二乘法/遗传算法

二元系优化实战（一）

Cu-Mg体系 · 实验数据 · 初始模型 · 手动调参

二元系优化实战（二）

PARROT自动优化 · 敏感性分析 · 结果评估与验证

三元系优化策略

三元交互参数 · 投影图 · 等温截面 · 递推优化

亚稳相与竞争相

亚稳相定义 · T0曲线 · 自由能比较 · 抑制策略

亚稳相竞争

有序-无序转变

L12/B2模型 · 布拉格-威廉姆斯近似 · 有序参数 · 相图影响

液相模型与凝固

理想/正规/缔合液相 · 液相线 · 共晶/包晶凝固 · 微观偏析

固溶体模型

置换/间隙固溶体 · 亚点阵模型 · 混合焓/熵 · 参数温度依赖性

固溶体亚点阵

金属间化合物建模

化学计量比 · 线性化合物 · 溶解度范围 · C14 Laves相案例

离子液体与熔盐模型

Temkin模型 · 修正准化学模型(MQM) · 熔盐相图

熔盐离子液体

氧化物体系CALPHAD

尖晶石 · 钙钛矿模型 · TOx数据库 · 氧化物热力学

氧化物陶瓷

扩散与动力学耦合

扩散系数 · 原子移动性 · DICTRA · 扩散偶模拟

相场法与CALPHAD

相场原理 · CALPHAD输入 · 自由能曲线 · 微观组织演化

热力学数据库评估

一致性检查 · 外推测试 · 更新维护 · 开源数据库

评估数据库

机器学习辅助CALPHAD

参数预测 · 主动学习 · 数据驱动 · 新合金相图案例

第一性原理与CALPHAD

DFT相稳定性 · 声子振动熵 · 高温热容 · 数据融合

DFT第一性原理

CALPHAD在钢铁材料中的应用

Fe-C优化 · 合金元素 · TTT/CCT · 钢种设计

CALPHAD在高温合金中的应用

Ni基超合金 · TCP相 · γ/γ'平衡 · 成分优化

CALPHAD在轻合金中的应用

Al/Mg合金相图 · 析出强化 · 铸造合金设计

CALPHAD在电池材料中的应用

正极相图 · 固态电解质 · 电化学窗口

CALPHAD在核材料中的应用

U-Zr燃料 · 裂变产物 · 辐照效应 · 核废料玻璃化

核材料燃料

CALPHAD软件二次开发

Thermo-Calc API · Python脚本 · 自定义数据库 · 批量计算

综合项目实战：三元合金数据库

需求分析 · 数据收集 · 模型选择 · 优化验证 · 文档撰写