Dedika is een platform waar je leert door te doen: bijvoorbeeld een commerciële offerte opstellen, manicure worden of een nieuwe tool gebruiken. Wat je doel ook is, de beste content over het onderwerp bestaat al. Alleen is die vaak in een andere taal, duur, verspreid over het internet, zonder oefenmateriaal of te lang voor wie een druk leven heeft. Daarom heeft Dedika een eigen methode: wij zoeken het materiaal waar het ook is, organiseren wat relevant is voor jouw doel, laten het nakijken door experts die klaarstaan om je vragen te beantwoorden en maken praktische oefeningen zodat je al doende leert. Jij staat centraal in jouw leertraject en niemand kent jouw behoeften beter dan jijzelf: kies de inhoud en de duur van de cursus, bepaal of je online of offline leert en in welk formaat. Dat kan video, tekst, audio of een samenvatting zijn. Op jouw manier, alleen met wat voor jou werkt. Hier telt elke minuut die je investeert en bereik je sneller wat echt belangrijk is.

Onze cursussen bevatten aan het einde van elk hoofdstuk een samenvatting, die je als PDF kunt downloaden en printen.

Meer dan 2 miljoen studenten wereldwijd

Aanwezig in meer dan 180 landen

Certificaat geldig in jouw land

Startpagina

...

Cursus Computationele Thermodynamica van Materialen

Alle cursussen

Techniek, bouw en technologie

Techniek / Engineering

Cursus Computationele Thermodynamica van Materialen

Voor alle niveaus

Cursus Computationele Thermodynamica van Materialen

Beheers de computationele methoden die het moderne materiaalontwerp aansturen, van CALPHAD-beoordelingen tot eerst-principes thermodynamica. Deze cursus geeft je de theoretische basis en praktische softwarevaardigheden om fasediagrammen te berekenen, oplossingsthermodynamica te modelleren en microstructuurevolutie te simuleren in metaal-, keramische en vuurvaste systemen.

Dedika voor bedrijven

Wat je gaat leren:

Je bouwt een gedegen beheersing op van de klassieke thermodynamica en oplossingsmodellen voordat je verdergaat naar de CALPHAD-methodologie, parameteroptimalisatie en de berekening van meercomponentenfasediagrammen. De cursus behandelt eerst-principes thermodynamica met DFT, inclusief fononbijdragen en speciale quasirandomstructuren. Je krijgt praktische vaardigheden met industriestandaard thermodynamische software en Python-gebaseerde scriptworkflows. Onderwerpen omvatten diffusiesimulatie, nucleatietheorie en faseveldmodellering gekoppeld aan CALPHAD-databases. Geavanceerde toepassingen zijn onder meer legeringsontwerp, corrosiethermodynamica en geïntegreerde computationele materiaaltechnologiekaders.

Hoe je praktisch studeert Cursus Computationele Thermodynamica van Materialen

Hoe je oefent Cursus Computationele Thermodynamica van Materialen

Voor bedrijven die hun team willen trainen

Bij Dedika voor bedrijven bevat de cursus oefeningen en voorbeelden die zijn afgestemd op jouw organisatie en precies zoals jouw bedrijf het nodig heeft.

Klik hier

Cursusinhoud

8 Hoofdstukken • 39 LessenDuur tussen 4 en 360 uren (jij beslist)

Hoofdstuk 1Bekijk details

Grondslagen van de Klassieke Thermodynamica

Les 1 • Thermodynamische Databases en Databronnen
Overzicht van kritisch beoordeelde thermodynamische databases en standaard dataformaten die in de materiaalkunde worden gebruikt. Studenten leren datakwaliteit evalueren en geschikte referentiedatasets selecteren.
Les 2 • Wetten en Toestandsfuncties
Behandelt inwendige energie, enthalpie, entropie en Gibbs-energie als toestandsfuncties afgeleid van de vier wetten. Legt de wiskundige taal vast die in de hele cursus wordt gebruikt.
Les 3 • Chemische Potentiaal en Partiële Molaire Grootheden
Introduceert chemische potentiaal als de drijvende kracht voor massaoverdracht en reactie. Partiële molaire grootheden koppelen enkelcomponenteigenschappen aan meercomponentenmengsels.
Les 4 • Evenwichts- en Stabiliteitscriteria
Leidt voorwaarden voor thermodynamisch evenwicht af met behulp van energieminimalisatie en entropiemaximalisatie. Verbindt stabiliteitscriteria met fasegedrag dat in latere hoofdstukken wordt bestudeerd.

Hoofdstuk 2Bekijk details

Oplossingsmodellen en Mengthermodynamica

Les 1 • Magnetische en Orde-Wanorde Bijdragen
Voegt magnetische Gibbs-energiebijdragen toe met behulp van het Inden-Hillert-Jarl-model en behandelt orde-wanorde-overgangen. Toont aan hoe fysische modellen de extrapolatienauwkeurigheid verbeteren.
Les 2 • Ideale en Reguliere Oplossingsmodellen
Leidt ideale mengentropie af en introduceert het reguliere oplossingsmodel met een enkele interactieparameter. Biedt de eenvoudigste basislijn voor het vergelijken van complexere modellen.
Les 3 • Modellen voor Ionische en Keramische Systemen
Behandelt ionische-vloeistofmodellen en aangepaste quasichemische benaderingen voor oxide- en zoutsystemen. Gaat in op ladingsneutraliteitsbeperkingen in meercomponenten-ionische oplossingen.
Les 4 • Subrooster- en Compound Energy Formalisme
Introduceert het compound energy formalisme voor fasen met meerdere subroosters, zoals intermetallische verbindingen en oxiden. Verbindt plaataandelen met meetbare thermodynamische grootheden.
Les 5 • Subreguliere en Redlich-Kister Modellen
Breidt de reguliere-oplossingstheorie uit naar samenstellingsafhankelijke interactieparameters met behulp van het Redlich-Kister-polynoom. Maakt nauwkeurig fitten van asymmetrische binaire fasediagrammen mogelijk.

Hoofdstuk 3Bekijk details

Fasediagrammen: Theorie en Berekening

Les 1 • Berekening van Binaire Fasediagrammen
Bereken volledige binaire fasediagrammen met inbegrip van eutectische, peritectische en mengbaarheidskloofkenmerken. Toont aan hoe modelparameters de diagramtopologie bepalen.
Les 2 • Metastabiele en Beperkte Evenwichten
Bereken metastabiele fasediagrammen door stabiele fasen op te schorten en para-evenwichtsbeperkingen toe te passen. Relevant voor kinetisch gevangen microstructuren in staalsoorten en legeringen.
Les 3 • Ternaire en Meercomponenten Diagrammen
Breidt fasediagramberekening uit naar ternaire en hogere-orde systemen met behulp van geometrische en numerieke methoden. Introduceert liquidusprojectie en monovariante lijnentracering.
Les 4 • Faseregel en Gibbs-driehoek
Past de Gibbs-faseregel toe om het aantal vrijheidsgraden in meercomponentensystemen te bepalen. Introduceert ternaire samenstellingsruimte en constructie van isotherme doorsneden.
Les 5 • Gemeenschappelijke Raaklijn en Convexe Omhulsel Methoden
Leidt fase-evenwicht af uit de constructie van een gemeenschappelijke raaklijn aan Gibbs-energiecurven. Breidt uit naar convexe-omhulselalgoritmen die worden gebruikt in computationele fasediagramsoftware.

Hoofdstuk 4Bekijk details

CALPHAD Methodologie en Parametrisering

Les 1 • Extrapolatie naar Hogere-orde Systemen
Past geometrische extrapolatiemethoden toe om ternaire en quaternaire eigenschappen te voorspellen uit binaire beoordelingen. Evalueert wanneer ternaire interactieparameters nodig zijn.
Les 2 • Parameteroptimalisatietechnieken
Past kleinste-kwadraten en globale optimalisatiealgoritmen toe om thermodynamische parameters te fitten op experimentele gegevens. Behandelt convergentiecriteria en het vermijden van overfitting.
Les 3 • CALPHAD Filosofie en Werkstroom
Legt de hiërarchische binaire-naar-ternaire beoordelingsstrategie en de rol van kritische evaluatie uit. Stelt de werkstroom vast van gegevensverzameling tot gevalideerde meercomponentendatabase.
Les 4 • Experimentele Gegevens voor Beoordeling
Identificeert en weegt experimentele datatypes die worden gebruikt in CALPHAD-optimalisatie, waaronder calorimetrie, EMF en fasegrensgegevens. Leert kritische evaluatie van conflicterende datasets.
Les 5 • Validatie en Onzekerheid van Beoordeling
Valideert een voltooide thermodynamische beoordeling door berekende eigenschappen te vergelijken met achtergehouden experimentele gegevens. Introduceert propagatie van parameteronzekerheid in fasediagramvoorspellingen.

Hoofdstuk 5Bekijk details

Computationele Hulpmiddelen en Software-oefening

Les 1 • Script- en API-gebaseerde Workflows
Automatiseert thermodynamische berekeningen met behulp van Python-gebaseerde API's en scriptinterfaces voor thermodynamische engines. Maakt integratie van thermodynamische gegevens in grotere materiaalinformatica-pijplijnen mogelijk.
Les 2 • Scheil- en Stollingssimulaties
Simuleert niet-evenwichtsstolling met behulp van het Scheil-Gulliver-model om segregatie en fasenvolgorde te voorspellen. Vergelijkt Scheil-resultaten met evenwichts-hefboomregelstolling.
Les 3 • Fasediagramkartering en Eigenschapsdiagrammen
Genereert binaire en ternaire fasediagrammen en eigenschapsdiagrammen zoals drijvende kracht- en activiteitsplots. Behandelt as-kartering, stepping- en karteringsberekeningsmodi.
Les 4 • Enkelpunts Evenwichtsberekeningen
Voert vaste temperatuur-samenstelling evenwichtsberekeningen uit om stabiele fasen en hun hoeveelheden te bepalen. Introduceert console- en scriptinterfaces voor batchberekeningen.
Les 5 • Landschap van Thermodynamische Software
Overzicht van belangrijke commerciële en open-source thermodynamische berekeningsplatformen en hun database-ecosystemen. Helpt studenten geschikte tools te selecteren voor specifieke materiaalklassen.

Hoofdstuk 6Bekijk details

First-Principles Thermodynamica

Les 1 • Fononen en Vibratie-Vrije Energie
Bereken vibratiebijdragen aan Helmholtz-vrije energie met behulp van harmonische en quasi-harmonische benaderingen. Toont het belang van fononenbijdragen nabij faseovergangen aan.
Les 2 • Speciale Quasirandom Structuren
Gebruikt speciale quasirandom structuren om ongeordende legeringsconfiguraties in DFT-supercellen te modelleren. Maakt berekening van mengenthalpieën voor willekeurige vaste oplossingen mogelijk.
Les 3 • DFT-basisprincipes voor Thermodynamica
Bespreekt dichtheidsfunctionaaltheorie op het niveau dat nodig is om vormingsenergieën en elastische constanten te extraheren. Richt zich op praktische in- en uitvoer in plaats van afleiding van exchange-correlatiefunctionalen.
Les 4 • Integratie van DFT-gegevens in CALPHAD
Draagt DFT-berekende vormingsenergieën en warmtecapaciteiten over naar CALPHAD-parameteroptimalisatie als pseudo-experimentele gegevens. Behandelt systematische DFT-fouten en correctiestrategieën.
Les 5 • Elektronische en Magnetische Bijdragen
Voegt de elektronische warmtecapaciteit toe via de Sommerfeld-uitbreiding en de magnetische entropie via de spin-golftheorie. Voltooit de vrije energie bij eindige temperatuur voor metallische systemen.

Hoofdstuk 7Bekijk details

Diffusie, Kinetiek en CALPHAD-Koppeling

Les 1 • Faseveld en CALPHAD-Integratie
Introduceert faseveldmodellen die CALPHAD-vrije-energiefuncties gebruiken als invoer voor microstructuursimulatie. Toont simulaties van korrelgroei en precipitaten groei.
Les 2 • Meercomponenten Diffusievergelijkingen
Breidt de wetten van Fick uit naar meercomponentensystemen met behulp van de diffusiviteitsmatrix en niet-diagonale termen. Toont kruisdiffusie-effecten in ternaire legeringen aan.
Les 3 • CALPHAD-gekoppelde Diffusiesimulatie
Voert diffusiesimulaties uit met behulp van software die thermodynamische en mobiliteitsdatabases bij elke tijdstap koppelt. Voorspelt samenstellingsprofielen tijdens homogenisatie en carbonering.
Les 4 • Nucleatie Theorie en Drijvende Kracht
Past klassieke nucleatietheorie toe met CALPHAD-afgeleide drijvende krachten om nucleatiesnelheden te voorspellen. Kwantificeert het effect van onderkoeling en grensvlakenergie op nucleatiekinetiek.
Les 5 • Thermodynamische Drijvende Krachten voor Diffusie
Leidt drijvende krachten voor diffusie af van chemische potentiaalgradiënten in plaats van concentratiegradiënten. Verbindt thermodynamische mobiliteit met meetbare diffusiecoëfficiënten.

Hoofdstuk 8Bekijk details

Geavanceerde Toepassingen en Materiaalontwerp

Les 1 • Corrosie- en Oxidatiethermodynamica
Construeert Pourbaix- en Ellingham-diagrammen computationeel om corrosie- en oxidatiestabiliteit te voorspellen. Koppelt thermodynamische stabiliteitsvensters aan legeringsbeschermingsstrategieën.
Les 2 • Ontwerp van Keramische en Vuurvaste Systemen
Past thermodynamische berekeningen toe op oxide-, carbide- en nitridesystemen voor vuurvaste en coatingtoepassingen. Behandelt uitdagingen van beperkte experimentele gegevens in keramische databases.
Les 3 • Proces Simulatie en Warmtebehandeling
Simuleert industriële warmtebehandelingscycli door evenwichtsberekeningen te koppelen aan tijd-temperatuurpaden. Voorspelt fasefracties en samenstellingen na gloeien, afschrikken en verouderen.
Les 4 • Geïntegreerd Computationeel Materiaalontwerp
Combineert CALPHAD, diffusiesimulatie en eigenschapsmodellen in een ICME-raamwerk voor versnelde legeringsontwikkeling. Demonstreert een volledige ontwerp-tot-validatie casestudie.
Les 5 • Legeringontwerp met behulp van Thermodynamische Criteria
Gebruikt berekeningen van fasefractie, drijvende kracht en solvustemperatuur om legeringssamenstellingen te screenen op beoogde microstructuren. Demonstreert ontwerp van precipitatiegeharde en hoge-entropie legeringen.

Certificering

Jouw geldig certificaat van voltooiing

Deze cursus is voor jou:

Afgestudeerde materiaalwetenschappers: op zoek naar rekentools voor onderzoekswerk.
Metallurgische ingenieurs: die fasegedrag willen voorspellen zonder vallen-en-opstaan experimenten.
Keramisch procesingenieurs: die thermodynamische modellen nodig hebben voor oxide- en vuurvaste systemen.
Onderzoekers in rekenchemie: die hun expertise uitbreiden naar toepassingen in vaste-stofmaterialen.
Wetenschappers in legeringsontwikkeling: die ontwerpcycli willen versnellen door voorspellende modellering.
Academische onderzoekers in gecondenseerde materie: die kwantumberekeningen verbinden aan technische fasediagrammen.

Wat onze studenten zeggen

Jullie lessen zijn perfect. Ik heb het jaarpakket aangeschaft en heb eindelijk de mogelijkheid om verschillende onderwerpen die mij interesseren te volgen zonder van platform te hoeven wisselen... bedankt voor alles wat jullie doen, ik heb jullie al aan anderen aanbevolen...