公开(公告)号：CN117894406A

公开(公告)日：2024-04-16

申请号：CN202311750702.7

申请日：2023-12-19

Applicant: 北京应用物理与计算数学研究所 ,  昆明理工大学

Inventor： 宋海峰 ,  种晓宇 ,  高兴誉 ,  王镤子愚 ,  阙嘉豪 ,  黄永兴 ,  咸家伟 ,  余威 ,  王丽芳

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/20 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及材料基因工程领域，具体涉及一种温度压强自动化建模方法，基于先进的第一性原理计算，利用热力学数据作为起点，并将其作为CALPHAD热力学公式的输入数据。通过精心设计和优化，构建多种不同温度和压强条件下的热力学相图模型，并可对其参数进行进一步优化，为材料设计和研究提供了一种高效而准确的工具。通过建立材料的温度压强相图，能够更好地理解材料的相平衡行为和热力学性质，并获得更全面的材料信息，本发明可以通过建模和计算快速准确地预测材料在这些极端条件下的状态和性质。此外，本发明能够在低成本和短时间内进行对高温高压材料的设计筛选，并构建相应的热力学数据库，为材料研究和开发提供重要的支持。

公开(公告)号：CN117744350A

公开(公告)日：2024-03-22

申请号：CN202311699604.5

申请日：2023-12-12

Applicant: 昆明理工大学 ,  北京应用物理与计算数学研究所

Inventor： 种晓宇 ,  王镤子愚 ,  马猛 ,  高兴誉 ,  阙嘉豪 ,  黄永兴 ,  咸家伟 ,  余威 ,  王丽芳 ,  宋海峰

IPC: G06F30/20 ,  G06F40/186 ,  G06F119/08

Abstract: 本发明涉及材料科学和化学，以及计算机技术领域，公开了一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法，包括以下步骤：S1：读取指定温度和/或压强对应的吉布斯自由能、子合金文件名和/或温度数据；S2：自动批量处理温度、吉布斯自由能和子合金文件名数据，得到热力学参数混合熵和混合焓；S3：批量生成可用于建模的输入文件。本发明简化了相图热力学计算的过程，减少了手动操作和繁琐的数据转化工作，科研人员可以更高效地利用已经得到的大量数据进行相图预测和热力学建模，节省时间和精力，提高研究效率。

公开(公告)号：CN116612842A

公开(公告)日：2023-08-18

申请号：CN202310698694.X

申请日：2023-06-13

Applicant: 昆明理工大学 ,  北京应用物理与计算数学研究所

Inventor： 种晓宇 ,  宋海峰 ,  黄永兴 ,  高兴誉 ,  王镤子愚 ,  咸家伟 ,  余威 ,  王丽芳 ,  刘海风

IPC: G16C60/00 ,  G06F30/20 ,  G06F119/14 ,  G06F119/08

Abstract: 本发明涉及材料基因工程和集成计算材料工程领域，具体公开了一种多尺度集成的温度组分相图建模方法，以第一性原理为基础计算材料各物相在有限温度下的热力学数据，将计算的热力学数据作为CALPHAD热力学公式的输入数据，构建CALPHAD热力学模型。本发明还公开了一种多尺度集成的温度组分相图建模装置。本发明以第一性原理热力学数据为相图建模的数据来源，解决实验热力学数据匮乏的问题。采用贝叶斯采样、马尔可夫链蒙特卡罗方法实现多参数的自动优化，提出了开发自主可控相图建模软件的核心算法，加快实现相图建模软件的国产替代，可在低成本、短研发周期的前提下实现规模化、流程化、自动化地构建可靠度高的热力学数据库，辅助新材料成分设计、优化工艺参数、添加元素对相稳定性的影响等。

公开(公告)号：CN115422744B

公开(公告)日：2025-04-11

申请号：CN202211059131.8

申请日：2022-08-31

Applicant: 昆明理工大学 ,  云南前沿液态金属研究院有限公司

Inventor： 种晓宇 ,  宋平 ,  冯晶 ,  宋东明 ,  余威 ,  林洋 ,  母昆阳 ,  杨志恒

IPC: G06F30/20 ,  G06F119/08

Abstract: 本发明公开了基于第一性原理筛选超低熔点共晶合金熔接材料的方法，包括获取Sn‑In‑TM体系中存在的晶体结构，基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，高精度的结构驰豫获得了Sn‑In‑TM体系中各晶体结构的基本物相信息，并计算了Sn‑In‑TM体系中晶体结构的热力学性质，进一步结合CALPHAD模型，建立了Sn‑In‑TM体系的热力学模型，分析共晶点的成分和温度。筛选出来一种超低熔点共晶合金熔接材料：其成分比为Sn:In：Bi=(18.15‑22.76):(30.57‑33.54):(41.58‑45.31)。这种超低熔点共晶合金熔接材料的共晶点温度在41.6‑45.7℃，该超低熔点共晶合金熔接材料成分的比例是首次发现，具有超低熔点，造粉质量高、无粘结现象等优点。

公开(公告)号：CN116120062B

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202211020994.4

申请日：2022-08-24

Applicant: 昆明理工大学

Inventor： 种晓宇 ,  冯晶 ,  汪俊 ,  张宇轩 ,  苏涛

IPC: C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/626 ,  C04B35/63 ,  C04B35/64

Abstract: 本专利申请公开了一种耐高温缺陷型Y(YxTa1‑x)O4‑x氧障/热障陶瓷一体化材料及其制备方法，原料包括合成料氧化钇Y2O3、五氧化二钽Ta2O5，合成料氧化钇Y2O3和五氧化二钽Ta2O5的摩尔比为1：1，利用固相法合成YTaO4粉体；所述掺杂剂氧化钇Y2O3用于掺杂在YTaO4粉体中，经球磨、烘干及过筛后，利用放电等离子烧结获得耐高温缺陷型Y(YxTa1‑x)O4‑x氧障/热障陶瓷一体化材料，其中x的范围为0.03~0.15。该材料具有较低的热导率，优异的高温断裂韧性，同时还具有优异的氧障性能，即能阻碍氧离子的扩散，避免TGO的生长，延长涂层的使用寿命。

公开(公告)号：CN116120062A

公开(公告)日：2023-05-16

申请号：CN202211020994.4

申请日：2022-08-24

Applicant: 昆明理工大学

Inventor： 冯晶 ,  汪俊 ,  种晓宇 ,  张宇轩 ,  苏涛

IPC: C04B35/495 ,  C04B35/622 ,  C04B35/626 ,  C04B35/63 ,  C04B35/64

Abstract: 本专利申请公开了一种耐高温缺陷型Y(YxTa1‑x)O4‑x氧障/热障陶瓷一体化材料及其制备方法，原料包括合成料氧化钇Y2O3、五氧化二钽Ta2O5，合成料氧化钇Y2O3和五氧化二钽Ta2O5的摩尔比为1：1，利用固相法合成YTaO4粉体；所述掺杂剂氧化钇Y2O3用于掺杂在YTaO4粉体中，经球磨、烘干及过筛后，利用放电等离子烧结获得耐高温缺陷型Y(YxTa1‑x)O4‑x氧障/热障陶瓷一体化材料，其中x的范围为0.03~0.15。该材料具有较低的热导率，优异的高温断裂韧性，同时还具有优异的氧障性能，即能阻碍氧离子的扩散，避免TGO的生长，延长涂层的使用寿命。

公开(公告)号：CN113683418B

公开(公告)日：2023-05-16

申请号：CN202111013253.9

申请日：2021-08-31

Applicant: 昆明理工大学

Inventor： 冯晶 ,  汪俊 ,  种晓宇 ,  苏涛 ,  屈晨凯

IPC: C04B35/495 ,  C04B35/622

Abstract: 本发明公开一种用于热喷涂的钽酸盐球形粉体CaMoTa2O9及其制备方法；本发明以CaMoO4和Ta2O5为原料，并与熔盐、去离子水混合后，加入氧化锆球进行球磨至混合均匀；混合后将球磨后的粉末依次进行压滤、干燥和过筛处理后再烧结；对烧结后产物进行破碎，加入氧化锆球和去离子水进行球磨；压滤去除浆液中水分并干燥处理；压滤干燥后将干燥的粉末和去离子水、粘结剂胶体、消泡剂混合搅拌，得到预制体浆料；对预制体浆料进行造粒得到球形粉体，对球形粉体依次进行煅烧、除胶、筛选过筛处理，制得热喷涂用钽酸盐球形粉体。钽酸盐球形粉体粒径均匀、流动性好、球形率高、热导率低，具有高温铁弹增韧效应，可有效提高其作为热障涂层的热学及力学性能。

公开(公告)号：CN115711912A

公开(公告)日：2023-02-24

申请号：CN202211379934.1

申请日：2022-11-04

Applicant: 昆明理工大学

Inventor： 种晓宇 ,  陆天龙 ,  冯晶 ,  陈琳 ,  干梦迪 ,  李祖来

IPC: G01N25/20

Abstract: 本发明涉及高温构件的热防护技术领域，具体是一种热障涂层隔热效果检测方法，包括S1、根据无热障涂层结构件在不同温度下高温侧与低温侧的温度，拟合无热障涂层结构件低温侧温度与无热障涂层结构件两侧温度差的关系；S2、检测热障涂层结构件的表面温度和基底低温侧的温度，根据无热障涂层结构件低温侧温度与无热障涂层结构件两侧温度差的关系，确定热障涂层结构件的基底高温测的温度；S3、热障涂层结构件的表面温度减去基底高温侧的温度得到热障涂层的隔热效果。本发明充分考虑到基底在不同温度下的温度梯度，增加了检测结果的准确性，且对于同种基底的样品，可一次标定而拟合的结果可重复使用，大大减少了热障涂层隔热性能测试的工作量。

公开(公告)号：CN115206465A

公开(公告)日：2022-10-18

申请号：CN202210802294.4

申请日：2022-07-07

Applicant: 昆明理工大学 ,  云南大学

Inventor： 种晓宇 ,  赖思 ,  汪广驰 ,  王应武 ,  冯晶 ,  蒋业华

IPC: G16C60/00 ,  G01N19/04

Abstract: 本发明涉及复合材料及涂层表界面力学性质领域，公开了一种基于第一性原理评价界面结合强度的方法，包括以下步骤：步骤1，获取各材料结构，建立各材料的表面模型，建立界面初始模型；步骤2，对界面初始模型分别进行真空层厚度测试，层数收敛性测试，界面距离测试得到界面测试模型；步骤3，利用第一性原理计算方法分别对表面模型和界面测试模型结构弛豫，计算表面的表面能，计算界面测试模型的界面能和黏附功，并通过态密度和差分电荷密度结果分析界面结合时电子结构的变化，评估各材料的界面结合强度；步骤4，对界面测试模型进行模拟拉伸，得出各材料的极限应力与应变，计算各材料在应变过程中差分电荷密度以及布居值和键长的变化。

公开(公告)号：CN115204012A

公开(公告)日：2022-10-18

申请号：CN202210802298.2

申请日：2022-07-07

Applicant: 昆明理工大学 ,  云南大学

Inventor： 种晓宇 ,  干梦迪 ,  冯晶 ,  陆天龙 ,  余威 ,  王应武

IPC: G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06F119/04 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及涂层服役热应力预测技术领域，具体涉及一种基于跨尺度集成计算的涂层热应力及残余应力预测方法，包括利用基于微观尺度的第一性原理分别计算涂层中各层材料的各项热物理性质和力学性质随温度变化的关系，以及利用基于宏观尺度的有限元模拟计算涂层的服役热应力和残余应力。本发明基于微观尺度的第一性原理获得涂层中各层材料的热物理性质和力学性质，作为基于宏观尺度有限元模拟的输入数据，模拟涂层体系在真实服役环境下的温度场，进而得到相应的应力场和残余应力分布，解决单一有限元建模数据匮乏和定量测试涂层热应力困难的问题，快速高效地预测涂层的服役热应力和残余应力。