1 © 2005,14 André Luiz V. da Costa e Silva Usando Thermo-calc (até diagramas binários) (Parte 2)...

Usando Thermo-calc (até diagramas binários)(Parte 2)

Veja o manual e os exemplos!

(Os exemplos ajudam muito)

André Luiz V da Costa e Silva

Roberto R Avillez

Flavio Beneduce

Ake Jansson

Julho de 2014

TC3(e 4) Modo gráfico e modo console

TCC Power user

TCC=Modo Console “Mortalidade Infantil”

Modo Gráfico

O roteiro básico de um cálculo

• Escolher um banco de dados • Definir quais os elementos no seu sistema• Escolher quais as fases possíveis• Definir as condições termodinâmicas (até zero graus de

liberdade!)• Só é possível calcular quando se tem ZERO graus de liberdade (lembrar da

regra das fases de Gibbs)– Aumente o número de condições ou– Fixe (exija!) a presença de mais fases

• Calcular e ver o resultado• Definir o “espaço” a ser amostrado• Apresentar os resultados – Tabela ou gráfico

Variáveis Termodinâmicas no TC (Veja o manual!!)

Variáveis termodinâmicas no TC (composição)

Variáveis termodinâmicas…cont.

TC3 Modo Gráfico (GUI) e Modo “Console”

Casos “Típicos”

Mudando para Console (TCC)

Onde estou? O projeto no modo GUI

O modo Console (igual ao TCC)

Mudando para GUI (Grafico)

Rearrumando as janelas no GUI (Reset Windows)

Acompanhando o que vai acontecendo (Event Log, GUI)

Roteiro Básico – O projeto na Interface Gráfica

Escolha o Banco de Dados

Escolha os Elementos

Alguma fase “indesejada” Rejeite ou “Dormant”

Estabeleça as condições termodinâmicas

Calcule um (ou o) equilíbrio

Repita os cálculos, variando uma ou mais condições (Axis definition)

Escolha a melhor representação gráfica

Criando e avançando em um projeto no modo Gráfico (1)

Botão direito do mouse

Criando e avançando em um projeto no modo Gráfico (2)

Exemplo – Binário Fe-Cr (1)- via “template”

Clicar no template escolhido

O projeto e seus “símbolos” – Escolha dos elementos

Não executado e/ouMal definido

Elementos, banco de dados e cálculo escolhidos

Dois caminhos

• Calculate PHASE DIAGRAM e depois PLOT RENDERER, PERFORM• Direto PLOT RENDERER PERFORM

Executando!

O resultado

O cursor informa o que foi calculado

Zoom é “fácil”: Clique e puxe, clique e “empurre” (!)

Explorando o “Plot Renderer”

Conodos Cores e linhas no gráfico

Curvas de Energia Livre composição

Como identificar o estado de referência de G?

O “ZERO” das funções de Energia

O zero de entalpia é escolhido, normalmente, como sendo a fase mais estável da elemento puro, a temperatura de 25 oC (298.15K) e pressão de 1 atm. Este estado é chamado SER (Standard Element Reference).

H HFeSER

FeCCC K atm , . ,298 15 1 0

Assim, para o Ferro, por exemplo:

Estado de “referência” SER para os elementos puros

Dinsdale, A. T. 1991. “SGTE data for Pure Elements.” CALPHAD 15 (4): 317-425.

Matematicamente, todas as expressões de G, no Thermo-calc deveriam ser, portanto:

SERFeFe HG

Funções de Energia e seu Zero

• Qual o “zero” da funções de Energia?– Standard Element Reference: SER. Fase mais estável, do

elemento puro, a 298,15K e 1 atm.– Ex: (Fe, CCC), (Oxigenio, gás), (Ni, CFC) etc.

• TODAS as funções de Energia (G,H, potencial químico) são referidas a SER exceto se definido de outra forma, explicitamente.

• Matematicamente, todas as expressoes de G, no Thermo-calc deveriam ser, portanto:

SERFeFe HG

Observando G no Fe-Cr, 600C, modulo BINARIO (BCC ou SER)

Atividades

Exemplos de Aplicação – Transformações

Exemplo – Binário Fe-C (2)- manual

• Começar um novo projeto

• Montar o projeto que precisamos para o Fe-C (podia ser o Fe-Cr, é claro!!)– System definer– Equilibrium Calculator– Plot Renderer

(1) Criar no projeto: System Definer

No System Definer

Banco de Dados

Elementos (Fe, C)

(2) Criar no Projeto: Equilibrium Calculator

Right click

O Equilibrium Calculator

Condições para um primeiro equilibrio, simples

Calculo de Equilibrio (no Equilibrium Calculator)

• Estando no no SIMPLIFIED mode, o TC escolhe as variáveis termodinâmicas que se pode usar

• A alternativa é o modo ADVANCED

• O TC precisa de um equilíbrio inicial (que pode ser o único que queremos calcular) ou para poder variar as “variáveis” do espaço termodinâmico que vamos amostrar – (CUIDADO: O TC chama de EIXOS, mas NÃO SÃO,

necessariamente, os eixos do GRAFICO, sempre!!)

Axis definition (no Equilibrium Calculator)

Define qual(is) variável(eis) termodinâmica(s) será(ão) variadas (comando DO!)

(3) Criar no Projeto: Plot Renderer (para ver os resultados!)

Right click

Plot Renderer (acertar os eixos para %C e T manter a escala está em Automatic)

Executar o projeto (Se tudo está ok!)

O diagrama Fe-C

E o diagrama Meta-estável Fe-C???

• Um sistema é meta-estável em relação a uma ou mais fases que seriam estáveis mas são “impedidas” de formar.

• No Thermo-calc– Des-selecionar a fase no System Definer (OU)– Escolher o Status Dormant

– Fase des-selecionada, DESAPARECE (não é lida do banco de dados)

– Fase Dormant é calculada mas não “forma”

Criar o diagrama Fe-C metaestável e comparar com o estável

Selecionar elementos (e as fases?)

Controlar as fases (GRAPHITE e DIAMOND, Dormant)

Um novo “sucessor” para calcular este equilíbrio

Colocando no mesmo gráfico!

O PLOT RENDERER 1 DEVE RECEBER UM NOVO PREDECESSOR !!

Dois equilíbrios em um mesmo gráfico

Mudar a escala por ZOOM ou na PLOT RENDERER

E a atividade do carbono? É possível ver?

• No SYSTEM Definer se define o estado de referência de cada COMPONENTE.

• O default é “SER”

Calculando a Atividade

• O Thermo-calc sempre calcula o potencial químico e a atividade.

• Nem sempre o estado de referência é o que estamos acostumados…. O default é SER!!!!

E a atividade do carbono no Fe-C? É possível calcular?

• No System Definer se define o estado de referência de cada COMPONENTE.

• Lembre que o default é o estado “SER”

Definindo um estado padrão mais usual para a atividade

Sem novidades no Equilibrium Calculator

Preparando o Plot Renderer para Atividade do C

Quando se plota dois potenciais termodinâmicos, 2-fases LINHAS e 3-fases PONTOS (lembre-se de P,T, por exemplo!)

G Minimization and Equilibrium State - Evitando mínimos locais!! UM PARENTESIS IMPORTANTE!!

Stable

Unstable

MetastableMetastable

Unstable

xPTGNG

n)1,(i ...

mijmi x

A opção “Global minimization”

Fim da Parte 2

Agradecimentos e apoios

Projeto: “Síntese, Processamento, Modelagem e Caracterização de Óxidos Funcionais” – Faperj Processo E-26/110.558/2010

Regras das Fases- Graus de Liberdade Condições de Equilíbrio

• Em equilíbrio, todos os potenciais termodinâmicos tem de ser iguais em todas as fases.

nnnnn kzlzcybxa

kzlzcybxa

Regras das Fases- Graus de Liberdade Regra das Fases (Phase Rule)

(P-1) equations

Number of Equations:(C+2)(P-1)=CP+2P-C-2

Number of Variables:(C-1)P composition variablesP temperaturesP pressuresCP-P+2P=CP+P variables

Variables-Equations= Degrees of FreedomCP+P-( CP-C+2P-2)=FC-P+2=F

Regra das Fases- Visão “Computacional”

C-P+2=F

Se não fixarmos nenhuma fase, a priori, é preciso definir C+2 condições para poder calcular um equilíbrio.

1 © 2005,14 André Luiz V. da Costa e Silva Usando Thermo-calc (até diagramas binários) (Parte 2)...

Documents

Usando Thermo- calc ( até diagramas binários ) (Parte 2)

GÊNEROS NÃO-BINÁRIOS: IDENTIDADES, EXPRESSÕES E …

OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS BINÁRIOS E

Aula 3 - Binários (2).pptx

79 Compostos Binários Iônicos€¦ · 79 Os compostos binários utilizam muito a teoria da doação e recepção de elétrons. Muitos dos compostos binários são caracterizados

Números binários em livros didáticos de matemática e de

Eletrônica Digital Códigos Binários Prof. Wanderley

Arquitectura de Computadores – Sistemas binários 1 José Delgado © 2009 Sistemas Binários Circuitos combinatórios Circuitos sequenciais Representação de

Capítulo 5. Alguns Sistemas Binários de importância para o ...equilibriumtrix.net/refino/capitulos_acs_refino/Capitulo 5 rev 1.0... · Alguns Sistemas Binários de importância

pozolanicidade do metacaulim em sistemas binários com cimento

07. Acetatos Medição de Forças e Binários

PROCV EXEMPLOS

Monitores e numeros binários

Multiplicando exemplos

Exemplos 04-alvest-manual de exemplos passo a passo

Aula Exemplos

Exemplos 5S

Diagrama Binário - · PDF fileDiagramas binários Diagrama com solução sólida completa. Diagramas binários diagrama binário Cu-Ni Diagrama com solução sólida completa. Regra

Usando Thermo-calc (até diagramas binários) (Parte 2)§ão/3. Usando thermocalc.pdf1 © 2005, 2007, 2014 André Luiz V. da Costa e Silva Usando Thermo-calc (até diagramas binários)

SISTEMAS BINÁRIOS DE OUMPOSTOS ORGÂNI~ COS HOMóLOGOS · SISTEMAS BINÁRIOS DE COMPOSTOS ORGÂNICOS 173 oponto de fusão do nosso produto está de acôrdo com o valor indicado por