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What's new

FactSage 8.1 リリース

2021 年 4 月(国内では 5 月)に熱力学平衡計算ソフト FactSage 8.1 がリリースされました。

FactSage 8.1 では原子量 0 の仮想元素が導入されました。仮想元素を用いて平衡計算に制約条件を与えることにより、準安定状態を予測することができるようになりました。 このページでは主な新機能と熱力学データベースの更新を紹介します。詳細は開発元のウェブページ FactSage 8.1 の紹介(英文)をご覧ください。

仮想元素 Qa, Qb, ... Qz の導入

特定の反応を禁止するなどの制約条件を設定して、熱力学平衡計算や状態図計算ができるようになりました。

FS81-NaNO2Qa-NaClO4Qb-FTsalt.png FS81-NaNO2-NaClO4-FTsalt.png

上図:NaNO2-NaClO4 系の制約条件付き状態図。原子量 0 の仮想物質 Qa, Qb を導入して 4 NaNO2 + NaClO4 = 4 NaNO3 + NaCl を禁止しています。この反応式についてギブズエネルギーを比較すると右辺の方が小さい値ですが、Rocksalt(NaCl) や NaNO3 は存在していません。
下図:NaNO2-NaClO4 系の平衡状態図。通常の平衡状態図です。上図と比較してください。


シャイル・ガリバーモデルを使った多元系の凝固解析における液相の組成と析出物の関係を表す図

計算手法は継続的に改良が行われています。FactSage 7.1 でシャイル・ガリバーモデルを使った凝固解析を用いて液相の組成と析出物の関係を図示することができるようになりましたが、FactSage 8.1 では計算手法が改良されて、多元系の場合に短時間で結果を得ることができるようになりました。

FS81-Al-Mg-Zn-Scheil-Gulliver-Constituent-diagram.png

液相から 600 K に冷却したとき析出した物質。 J + K + R + S + T は物質の冷却過程で J, K, R, ... の順に析出することを意味します。J, K, R, ... は析出した物質(複数の場合あり)で、それぞれ ALMGZN_TAU, FCC_A1 + ALMGZN_TAU, FCC_A1 + LAVES_C14, ... です。計算時間は FactSage 8.1 では 236 分、FactSage 8.0 では 358 分 となり、同じ結果を短時間で得られるようになりました。


微細構造を考慮した熱伝導率の推算

空隙率、粒子径、真球率などを考慮してた熱伝導率の推算ができるようになりました。

FS81-Microstructure-module.png

FACT 酸化物データベース (FToxid) の更新

以下の系の予測精度が向上しました。

  • VOx-Na2O-CaO-MgO-FeO-Fe2-O3-Al2O3-SiO2
    溶融スラグと溶融合金の平衡状態の予測に利用できます。状態図計算についてはバナジウム酸化物を含むいくつかの二成分系については可能ですが、多成分系では固溶体や純物質化合物のデータが多数不足しているため計算結果の利用に注意が必要です。
  • Li2O-TiO2, K2O-TiO2, Na2O-TiO2-SiO2
FS81-V2O5-Fe2O3-O2-FToxid.png

 


FACT アルミニウム合金・マグネシウム合金 (FTlite) のメジャーアップデート の更新

解析可能な二元系 864 種類(8.0 は 851)になりました。コバルト合金が充実しました。

FS81-FTlite-binary.png FS81-Co-Dy-FTlite.png

Al-Mg-Cu-Si-Zn 系の溶融合金について粘度データが追加されました。さらに以下の物質を追加しても妥当な予測結果が期待できます。
Ag, Cr, Fe, Ga, In, K, Li, Mn, Na, Ni, Pb, Sn, Zn


FactSage スチールデータベース (FSstel) の更新

解析可能な二元系 304 種類(8.0 は 221)になりました。Co-Cr-Fe-Mn-Ni-V-W 系の予測精度が向上しました。

FS81-FSstel-binary.png
  • 更新または追加された 2 元系
    Al-Hf, B-Si, Bi-Cu, Bi-Sn, C-Ca, Co-Mg, Co-P, Co-V, Co-Zn, Co-Zr, Cr-Sn, Cu-W, Fe-Hf, Hf-Si, Mg-Ni, Mg-Sn, Mg-Zn, Mn-Mo, Mn-Nb, Mn-W, Ni-Sn, Nb-Ta, Al-Nb, Co-N, Fe-Mo, Mo-V, Ni-Sn, Sb-Zn, Ta-V, W-Zr, etc.
  • 更新または追加された 3 元系
    Al-Fe-Zr, C-Co-V, C-Cr-Mn, C-Cr-Mo, C-Cu-Fe, C-V-W, C-W-Zr, Co-Cr-Fe, Co-Cr-V, Co-Fe-V, Co-Fe-Zn, Co-Ni-V, Co-N-W, Cr-Fe-Mo, Cr-Fe-W, Cr-Mn-Ti, Cr-Mo-Ni, Cr-Ni-W, Cu-Fe-Ni, Fe-Mn-Nb, Fe-Ni-Si, Fe-Ni-Zr, Mo-N-Nb, etc.
FS81-Co-Zr-FSstel.png

Spencer グループ耐火物データベース (SpMCBN) の更新

単純化( Simplified )モデルが導入されました。狭い組成範囲をとる固溶体(NBNI_MU, NI3NB)を化学量論化合物のように単純化して扱うことで、熱力学データベース開発にかかる手間を減らしています。結果的に多元系の予測の信頼性が向上しました。

FS81-Nb-Ni-Simplified-SpMCBN.png FS81-Nb-Ni-SpMCBN.png
  • 更新または追加された 2 元系
    Co-Mo (Simplified), Co-Nb (Simplified), Co-Ta (Simplified), Co-Ti (Simplified), Co-W (Simplified), Fe-Mo (Simplified), Fe-Nb (Simplified), Fe-W (Simplified), Fe-Zr (Simplified), Mo-Ni (Simplified), Nb-Ni (Simplified), Ni-Ta, Ni-Ta (Simplified)
  • 更新または追加された 3 元系
    Co-Cr-Mo, Co-Cr-Ta, Co-Cr-W, Co-Fe-Mo, Co-Fe-Nb, Co-Fe-W, Co-Mo-Ni, Co-Mo-Si, Co-Mo-Nb, Co-Mo-Ta, Co-Mo-Ti, Co-Mo-W, Co-Mo-Zr, Co-Nb-Ni, Co-Nb-Si, Co-Nb-Ta, Co-Nb-Ti, Co-Nb-W, Co-Nb-Zr, Co-Ni-Ta, Co-Ni-W, Co-Si-W, Co-Ta-W, Cr-Fe-Mo, Cr-Fe-Nb, Cr-Fe-W, Cr-Mn-Ti, Cr-Mo-Ni, Cr-Mo-V, Cr-Nb-Ni, Cr-Nb-Ta, Cr-Nb-Zr, Cr-Ni-Ta, Cr-Ni-V, Cr-Ni-Zr, Cr-Ti-V, Cr-Ti-Zr ,Fe-Mo-Nb, Fe-Mo-Ni, Fe-Mo-Ta, Fe-Mo-Ti, Fe-Mo-V, Fe-Mo-W, Fe-Mo-Y, Fe-Mo-Zr, Fe-Nb-Ni, Fe-Nb-Ta, Fe-Nb-Ti, Fe-Nb-W, Fe-Nb-Y, Fe-Ni-Re, Fe-Ni-Ta, Fe-Ni-W, Fe-Ni-Y, Fe-Ta-W, Fe-Ta-Y, Fe-Ti-W, Fe-W-Y, Hf-Mo-Re, Hf-Nb-V, Mn-Mo-Ni, Mn-Ni-W, Mo-Nb-Ni, Mo-Nb-Re, Mo-Nb-Ta, Mo-Nb-Ti, Mo-Nb-W, Mo-Nb-Zr, Mo-Ni-Re, Mo-Ni-Si, Mo-Ni-Ta, Mo-Ni-Ti, Mo-Ni-V, Mo-Ni-W, Mo-Ni-Zr, Mo-Ta-Ti, Mo-Ta-V, Mo-Ti-V, Mo-Ti-Zr, Mo-V-W, Mo-V-Zr, Mo-W-Zr, Mo-Y-Zr, Nb-Ni-Re, Nb-Ni-Si, Nb-Ni-Ta, Nb-Ni-Ti, Nb-Ni-W, Nb-Ni-Zr, Nb-Re-Ta, Nb-Re-V, Nb-Re-W, Nb-Re-Zr, Nb-Ta-Ti, Nb-Ta-V, Nb-Ta-W, Nb-Ta-Zr, Nb-Ti-V, Nb-Ti-W, Nb-Ti-Zr, Nb-V-Zr, Nb-W-Zr, Ni-Re-Ta, Ni-Re-Ti, Ni-Re-V, Ni-Re-Zr, Ni-Ta-Ti, Ni-Ti-V, Ni-Ti-W, Ni-Ti-Y, Ni-Ti-Zr, Ni-W-Zr, Re-Ta-V, Re-Ta-Zr, Re-V-W, Re-V-Zr, Ta-Ti-V, Ta-Ti-W, Ta-Ti-Zr, Ta-V-W, Ta-V-Zr, Ta-W-Zr, Ti-V-W, Ti-V-Zr, Ti-W-Zr
FS81-SpMCBN-binary.png

その他の熱力学データベースの更新

FACT 純物質 (FactPS)、FACT ホールエルー (FThall)、SGTE 合金 (SGTE 2020)、IRSN 核燃料 (TDmeph)


関連リンク

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