Thermo-Calcの紹介 ThermoThermo-Calcとは Calcとは ThermoThermo-Calcは Calcはスウェーデン王立工科大 スウェーデン王立工科大（ 王立工科大（KTH） KTH）で開発 され、ＫＴＨ され、ＫＴＨを 、ＫＴＨを中心として 中心として世界各国協力機関 として世界各国協力機関により 世界各国協力機関により３５ により３５年 ３５年 以上、 以上、現在も 現在も研究開発が 研究開発が続けられています。 けられています。 ・国内の導入実績 民間企業 約６０社 ７０本 大学、研究機関 約７０本 →事実上の業界標準ソフトウェア 適用分野 • • • • • • 金属学、冶金学 材料科学 合金開発 半導体 化学 地球科学 等 ITOCHU Techno-Solutions Corporation ThermoThermo-Calc Calcの原理について 原理について CALPHAD法 • 最小限の実験パラメータと熱力学理論を用いて状態図を作成する手法 • 二元系で決定した熱力学パラメータを三元系、四元系、へと拡張して用いることが利点。 • 平衡論に則って自由エネルギーの計算を行い、安定相の情報を得る。 ・最小限の実験情報 ・熱力学基礎理論 ・経験則 Al-Fe-Mn Ternary: Isotherm at 1000 oC A2 B2 fcc bcc 各相の熱力学的特性を表すモデル α Gm = f (x,T, P) Al2 Fe β -Mn Al5 Fe 2 Al13 Fe 4 Al8 Mn 5 Liq hcp 熱力学関数のデーターベース化 ITOCHU Techno-Solutions Corporation ２成分系の 成分系のギブスエネルギーと ギブスエネルギーと相図 G Gb 成分pの合金は a相とb相に 分かれ その配分比は 、 Lever Ruleにより、以下のよう になる 。 Ga a相 + b相 a相安定域 安定域 X1 p b相安定域 X2 Mole fraction of a ITOCHU Techno-Solutions Corporation Gibbs自由 Gibbs自由エネルギー 自由エネルギーと エネルギーと正則溶体近似 2成分系 成分系 ギブスエネルギーの ギブスエネルギーの線形和 Gφ＝0GφAxφA+ 0GφBxφB +RT(xφAln 0Gφ ： i xφ A+ xφBln EXGφ G＝ ＝∑(0G i x i+RTx i ln x i )+EXGφ xφB )+EXGφ 成分iの エネルギー 成分 のGibbsエネルギー xφi ： 成分iの 成分 のモル分率 モル分率 多成分系 混合の 混合のエントロピーに エントロピーに 関する項 する項 i 過剰ギブス 過剰ギブス自由 ギブス自由エネルギー 自由エネルギー （Redlich-Kisterモデル モデル） モデル） ： 過剰Gibbsエネルギー エネルギー 過剰 過剰ギブス 過剰ギブス自由 ギブス自由エネルギー 自由エネルギー EXGφ＝Lφxφ Lφ ： Ax φ B 相互作用パラメータ 相互作用パラメータ Lφ ＝0Lφ + 1Lφ (xφA - xφB)+ 2Lφ (xφA - xφB) 2 + ・ ・ ・ nLφ ＝a EXGφ v = ∑∑ i jx > ii x j∑ v Li j ( xi-xj) v (Hillertモデル モデル) モデル EXGφ＝ x1x 2x 3（V1L1 + V2L2 + V3L3） V1= x 1＋（ ＋（１ １ － x 1 － x 2 － x 3）/3 V2= x ２ ＋（ ＋（１ １ － x 1 － x ２ － x 3 ）/3 V３= x ３ ＋ （１ － x 1 － x ２ － x 3 ）/3 + bT+cT lnT +dT2 + eT3 + ・ ・ ・ a、 、b、 、c、 、d、 、e、 、…を を実験より 実験より求 より求める 熱力学DB ITOCHU Techno-Solutions Corporation ThermoThermo-Calcの Calcの計算モデル 計算モデル ★豊富な 豊富な計算モデル 計算モデル★ 正則溶体モデル 正則溶体モデル、 モデル、サブラティスモデル、 サブラティスモデル、イオン溶体 イオン溶体モ 溶体モデル、 デル、 水溶液モデル 水溶液モデル、 モデル、ポリマーモデル 等が利用可能 ・サブラティスモデル 化合物相 AmBn 侵入型固溶体相 Am（C,Va)n 規則相 (A,B)m（B,A)n サブラティスモデルを利用することにより 実際の結晶構造を模したパラメータの設定が可能。 ITOCHU Techno-Solutions Corporation 各種熱力学データベース 各種熱力学データベース Compounds SSUB4: SGTE Substances database, v4 General alloys SSOL4: SGTE Solutions database, v4 Steels and Fe-alloys TCFE6: TCS Steels/Fe-alloys database, v6 Nickel and Ni-alloys TCNI1: TCS Ni-based superalloys database, v1 TTNI8: TT Ni-based superalloys database, v8 Light metal alloys TTAL6: TT Al-based alloys database, v6 TTTI3: TT Ti-based alloys database, v3 TTTIAL: TT TiAl-based alloys database, v1 TTMG4: TT Mg-based alloys database, v4 COST2: COST 507 Light alloys database, v2 Solder alloys NSLD2: NPL Solder solutions database, v2 USLD1: NIST Solder solutions database, v1 Other alloys SNOB1: SGTE Nobel metal alloys database, v1 TTZR1: TT Zr-based alloys database, v1 Specific materials CCC1: Cemented carbids database, v1 SEMC2: TCS Semiconductors database, v2 STBC1: SGTE Thermal barrier coatings database, v1 Slag, molten salts, oxides and ionic solutions SLAG3: TCS Fe-containing slag database, v3 ION3: TCS Ionic solutions database, v3 NOX2: NPL Oxide solutions database, v2 SALT1: SGTE Molten salts database, v1 Metallurgical & materials processing & environmental applications TCMP2: TCS Materials processing database, v2 TCES1: TCS Sintering/incineration/combustion database, v1 Aqueous solutions TCAQ2: TCS Aqueous solution database, v2 AQS2: TGG Aqueous solution database, v2 Nuclear materials NUMT2: TCS/AEAT Pure radionuclides database, v2 NUOX4: TCS/AEAT Nuclear oxides database, v4 TCNF2: TCS Nuclear fuels database, v2 Minerals GCE2: TGG Geochemical/Environmental database, v2 ITOCHU Techno-Solutions Corporation ThermoThermo-Calcでできること Calcでできること ・相平衡計算 相平衡計算 ・多元系状態図 ・各種熱力学計算 ・Scheil凝固 凝固シミュレーション 凝固シミュレーション ・液相面の 液相面の計算 ・固溶度の 固溶度の計算 ・ポテンシャル図 ポテンシャル図 ・２次相転移温度の 次相転移温度の推定 ・２相分離 ・電位－ 図 電位－Ph図 ・ ガス中 ガス中の元素分圧 ・ CVD 化学蒸着計算 ・クラスタ変分法計算 クラスタ変分法計算 ・・・など ・・・など ITOCHU Techno-Solutions Corporation ThermoThermo-Calc Windows (TCW5) ITOCHU Techno-Solutions Corporation ThermoThermo-Calcと Calcと周辺プログラム 周辺プログラム ab initio, lattice dynamics, CVM, 分子動力学法 準安定相の理論的な熱力学諸量、体膨張率 Thermo-Calc and related products 時間軸を想定しない平衡状態、経験的。 Thermo-Calc 流体コード 凝固シミュレーション 応力解析、機械的特性 動力学的な解析 DICTRA TC-PRISMA MICRESS Precipicalc 自動化、最適化コード などとの組み合わせ 他のコードへの応用 ITOCHU Techno-Solutions Corporation お問い合わせ先 わせ先 ～アプリケーション導入 アプリケーション導入から 導入からシミュレーション からシミュレーションの シミュレーションの自動化・ 自動化・最適化まで 最適化まで～ まで～ 伊藤忠テクノソリューションズ 伊藤忠テクノソリューションズは テクノソリューションズは あなたの業務 あなたの業務を 業務をシミュレーションにより シミュレーションにより実現 により実現します 実現します 科学システム事業部 科学ソリューション営業部 東京都千代田区霞ヶ関3-2-5霞ヶ関ビル TEL:03-6203-7344／FAX:03-3539-5173 e-mail : [email protected] 11 ITOCHU Techno-Solutions Corporation
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![[P.39] 社会性報告（PDF 1.18MB）](http://s3.paperzz.com/store/data/005502953_1-8151d66856b1bfdb44dd7772ae142453-250x500.png)
