Репозитарій Інституту Проблем Матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України

Документ

Dataset for training machine learning models to print products from MoSi2 by the robocasting method

(2024-11) Krasikov Anton; Naumenko Vladyslav; Bilyi Vladyslav; Vasiliev Oleksandr; Zgalat-Lozynskyi Ostap

This dataset is designed for training machine learning models to optimize the robocasting method for MoSi₂-based ceramic products. Robocasting is a multi-stage 3D printing process that enables the fabrication of ceramic products with complex geometries. Despite its simplicity, each stage requires careful consideration of numerous parameters to ensure product quality. The dataset contains experimental data correlating printing parameters with the characteristics of the printed products. The data was collected using an Ender 5 printer equipped with Stoneflower 2.0 ceramic printing equipment and a custom control panel. The printing process utilized a ceramic paste comprising 60 wt.% MoSi₂ powder and 40 wt.% plasticizer, extruded through nozzles with diameters ranging from 3 mm to 0.4 mm. Variables include ambient temperature, humidity, desired and actual layer dimensions, nozzle speed, and extrusion multiplier. Each print produced 16 samples and an additional strip to stabilize extrusion. Number of the agreement under which the financing is provided: No. M/19-2024 of 16.05.2024 The dataset file, titled "cleaned_robocasting_df", is not publicly available for download. For access and collaboration, please contact a.krasikov@ipms.kyiv.ua.

Документ

Набір даних для тренування моделі кластерного розкладу за методами машинного навчання у системі твердих розчинів MoS2-MoSe2

(ІПМ НАН України, 2024-11) Олександр Олексійович Васільєв, к.х.н., доц.

Файл бази даних Atomic Simulation Environment Database (формат mysql), який містить 118 нееквівалентних (унікальних) структурних конфігурацій розміром від 1 до 2 елементарних комірок 2H-MoS2 із частковою та повною заміною атомів S на Se. Набір перекриває увесь концентраційний інтервал з кроком атомної концентрації Se - 0,125. Для кожної конфігурації база містить результати розрахунку повної енергії, енергії утворення та енергії змішування розраховані методами квантової хімії (теорія функціоналу електронної густини, DFT). Основні параметри DFT розрахунку властивостей: наближення локальної електронної густини для обмінно-кореляційного функціоналу, обрізка кінетичної енергії базисних плоских хвиль - 60 Ридберг, сітка k-точок для інтегрування по зоні Бріллюена - 8×8×2 точок за Монкхорстом-Паком зі зміщенням на пів кроку у кристалографічних напрямках a та b. Робота виконана за фінансової підтримки Національного фонду досліджень України в рамках виконання проєкту № 2023.04/0046 Наразі база даних не доступна до завантаження широкому загалу. З питань доступу та співпраці звертатись до автора (Олександр Васільєв, o.vasiliev@ipms.kyiv.ua).

Документ

Першопринципні методи розрахунку фізичних характеристик тугоплавких бінарних евтектичних композитів.

(Дільниця оперативної поліграфії Інституту проблем матеріалознавства Ім. І.М. Францевича НАН України 03680, м. Київ -142, вул. Кржижановського,, 2018-05-21) Закарян Д.А.; Zakaryan D.A.

Закарян Д.А. Першопринципні методи розрахунку фізичних характеристик тугоплавких бінарних евтектичних композитів. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла. - Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, Київ 2018. Розроблено метод для обчислення фізичних характеристик при одновісних деформаціях тугоплавких кристалів, що мають щільноупаковані атомні площини, а також модель, за допомогою якої можливо оцінити поверхневу енергію наночастинки. На основі створених методів і моделей оцінена міцність нанокристалів в залежності від розмірного фактора і форми. За допомогою квантово-механічних методів (метод псевдопотенціалу) побудований термодинамічний потенціал бінарних систем. Характерні параметри евтектики (концентрація і температура) обчислені за допомогою системи рівнянь, які отримані з умови екстремуму термодинамічного потенціалу. За допомогою побудованого методу «квазігармонійного наближення» були досліджені температурні залежності деяких фізичних характеристик боридів і композитів на їх основі. Виявлено, що для лінійного коефіцієнта термічного розширення LaB6 характерна стрибкоподібна зміна при високих температурах, що пов'язано з енергетичним станом комплексу B6. Розроблено метод для врахування міжкомпонентної взаємодії в композитах, оцінена її роль при утворенні евтектики, досліджені міцнісні характеристики бінарних композитів при високих температурах. Показано, що міжкомпонентна взаємодія утворюється за допомогою загальних атомів, які належать обом компонентам або загальними кристалічними вузлами (заселеними різними атомами, що належать двом компонентам) по лінії стикування двох структур.

Документ

Використання методу регуляризації для визначення характеристик субструктури кристалічних матеріалів за формою дифракційних кривих.

(Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича Національної академії наук України, 2019-11-13) Роженко Н.М.; Rozhenko N. M.

Роженко Н.М. Використання методу регуляризації для визначення характеристик субструктури кристалічних матеріалів за формою дифракційних кривих. – Рукопис. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук (доктора філософії) за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла – Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, Київ, 2019. Метою дисертаційної роботи є розробка методики дослідження дефектного стану кристалічних матеріалів, яка включає встановлення закону розподілу мікродеформацій, на основі цифрового аналогу підвищення інформаційної спроможності рентгенодифракційного обладнання із залученням стійких математичних методів. Ефект підвищення роздільної здатності досягається усуненням інструментального уширення методом регуляризації Тихонова і переходом від зафіксованих експериментальних дифракційних ліній до фізичних кривих розглядуваних об’єктів. Розроблена методика включає процедуру розділення ефектів дифракції на областях когерентного розсіяння (ОКР) та кристалічній ґратці з мікродеформаціями, яка узагальнює методи моментів та Холла– Вільямсона, вільна від апріорних припущень щодо закону розподілу мікродеформацій, враховує форму фізичних дифракційних ліній та характер функції розмиття на ОКР і дозволяє визначати функцію щільності розподілу мікродеформацій. Об’єкт дослідження – явище розсіювання рентгенівських променів дефектами кристалічної будови у матеріалах металевих і керамічних систем. Предмет дослідження – встановлення характеристик тонкої структури реальних матеріалів з кристалічною будовою за сукупністю фізичних профілів, відновлених з їхніх дифракційних ліній. Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач використовувалися такі методи: метод рентгенівської дифрактометрії кристалічних матеріалів; метод гармонічного аналізу форми рентгенівських ліній; метод моментів; метод апроксимації; графічний метод Холла– Вільямсона аналізу інтегральних ширин; метод чисельного моделювання на ЕОМ; метод порівняльного аналізу результатів обчислювального та натурного експерименту; математичні методи ітеративної регуляризації, метод регуляризації Тихонова, метод Ньютона, метод хорд; методика вибору варіанта наближеного розв’язку рівняння згортки; методика розділення ефектів дифракції рентгенівський променів на ґратці з мікродеформаціями та ОКР, яка не потребує апріорних припущень щодо закону розподілу мікродеформацій. Дисертаційна робота складається з вступу, трьох розділів, загальних висновків і списку використаних джерел. У вступі розкрито суть і стан наукової задачі, обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано головну мету, задачі та методи досліджень, вказано на зв’язок з науковими програмами, визначено новизну отриманих результатів та обґрунтовано їхню практичну цінність. У вступі також висвітлено особистий внесок здобувача, наведено відомості про апробацію результатів роботи та кількість публікацій за матеріалами дослідження. У першому розділі проведено огляд математичних моделей, на яких базуються традиційні підходи дослідження дефектного стану методом рентгенографії, а також сучасних стійких математичних методів, які можуть бути використані для досягнення мети дослідження. Представлено основні поняття, означення та підходи, досліджено умови застосування найбільш уживаних методів. У другому розділі представлено розроблену методику аналізу дефектного стану матеріалів за їхніми XRD-дифрактограмами як послідовність етапів цифрової обробки, яка включає етап відновлення явного вигляду фізичного профілю із застосуванням стійкого методу регуляризації Тихонова до розв’язання рівняння згортки. Представлено здійснену автором модифікацію стандартної програмної реалізації цього методу і розроблену методику автоматизованого вибору варіанта наближення шуканого фізичного профілю. Представлено узагальнення методів моментів та Холла– Вільямсона розділення ефектів дифракції рентгенівський променів на ґратці з мікродеформаціями та ОКР, яке вільне від апріорних припущень щодо закону розподілу мікродеформацій, враховує форму фізичних дифракційних ліній та характер функції розмиття на областях когерентного розсіяння і дозволяє визначати функцію щільності розподілу мікродеформацій. Тестування розробленої методики проведено для XRD–дифрактограм від порошку W після розмелу різної тривалості (4, 8, 24 та 48 год). Проведено порівняння результатів застосування розробленої методики із розрахунками за традиційними методами. Достовірність побудованих функцій щільності розподілу мікродеформацій досліджуваних об’єктів підтверджено збігом модельних і експериментальних дифракційних ліній. У третьому розділі із застосуванням розробленої методики проведено дослідження дефектного стану порошків W, WC і Fe після розмелу різної тривалості, визначено такі характеристики тонкої структури, як середні значення мікродеформацій і розмірів ОКР, їхню залежність від тривалості розмелу, а також закони розподілу мікродеформацій у порошках W та WC. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше модифіковано й застосовано стійкий метод регуляризації Тихонова для відновлення функції розсіяння рентгенівських променів, зумовленої дефектами кристалічної будови, з дифрактограм від конкретних порошкових матеріалів. Вперше розроблено, обґрунтовано й апробовано на експериментальних дифрактограмах методику автоматизованого вибору варіанта наближення фізичного профілю, відновленого методом регуляризації Тихонова, за наперед заданою відносною нев’язкою. Вперше розроблено й застосовано узагальнення методів моментів та Холла–Вільямсона розділення ефектів дифракції рентгенівський променів на ґратці з мікродеформаціями та ОКР, яке не потребує апріорних припущень щодо закону розподілу мікродеформацій і враховує характер функції розсіяння через наявність ОКР. Вперше розроблено й обґрунтовано методику встановлення закону розподілу мікродеформацій, яка базується на аналізі форми відновленого повного фізичного профілю і не потребує переходу до простору об’єкта. Представлений підхід розширює можливості рентгенодифракційного методу для дослідження субструктури матеріалів, дифракційні криві яких сумірні за шириною з еталонними. Встановлення кривих щільностей розподілу мікродеформацій відкриває нові можливості при дослідженні поля неоднорідних пружних деформацій у продуктах розмелу, їх залежності від умов розмелу та впливу на експлуатаційні властивості матеріалів.

Документ

Використання методу регуляризації для визначення характеристик субструктури кристалічних матеріалів за формою дифракційних кривих.

(Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича Національної академії наук України, 2019-11-13) Роженко Н.М.; Rozhenko N. M.

Роженко Н.М. Використання методу регуляризації для визначення характеристик субструктури кристалічних матеріалів за формою дифракційних кривих. – Рукопис. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук (доктора філософії) за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла – Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, Київ, 2019. Дисертаційна робота присвячена розробці методики дослідження дефектного стану кристалічних матеріалів, що базується на цифровій обробці їхніх XRD-дифрактограм, рівнозначній заміні на обладнання з більш високою (порівнянною з кроком дифракції) роздільною здатністю. Ефект підвищення роздільної здатності досягається усуненням інструментального уширення методом регуляризації Тихонова і переходом від зафіксованих експериментальних дифракційних ліній до фізичних кривих розглядуваних об’єктів. Розроблена методика включає процедуру розділення ефектів дифракції на ОКР та кристалічній ґратці з мікродеформаціями, яка узагальнює методи моментів та Холла–Вільямсона, вільна від апріорних припущень щодо закону розподілу мікродеформацій, враховує форму враховує форму фізичних дифракційних ліній та характер функції розмиття на областях когерентного розсіяння і дозволяє визначати функцію щільності розподілу мікродеформацій. За допомогою представленої методики проведено дослідження дефектного стану порошків W, WC і Fe після розмелу різної тривалості, визначено такі характеристики тонкої структури, як середні значення мікродеформацій і розмірів ОКР, їхню залежність від тривалості розмелу, а також закони розподілу мікродеформацій у порошках W та WC.

DSpace 8

Фонди

Нові надходження