新研究！研究人员开发新的计算工具，可快速确定材料的性质

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视频介绍

在不久的将来是否有可能设计出不受极端温度影响的材料？德克萨斯大学的研究人员开发了一种计算工具，用于评估材料对高温的适用性。自1800年代后期以来，燃气轮机一直是发电的主力军。这台鼓形的机器衬有一系列弯曲或弯曲的叶片，当涡轮机叶片旋转时，它将燃烧燃料中的化学能转换为机械能。然后利用该运动来推动飞机或发电。燃气轮机在高温，腐蚀性的条件下运行，使其易于损坏和逐渐恶化。因此，设计能够承受极端温度的材料是必然的。在一系列耐高温材料中，已知被称为MAX相的陶瓷，它们比陶瓷更不易碎，并且比许多金属具有更高的温度耐受性。利用密度泛函理论，可以用最少的输入数据来解释材料的性质。但是，该理论最适用于处于最低能量状态的材料。因此，该团队将密度泛函理论，机器学习和计算热力学的结合。首先使用密度泛函理论计算了零开尔文温度下MAX相的一些基本性质。然后，这些计算被用作机器学习模型的输入。再使用计算热力学来确定在给定温度和特定MAX相组成下最稳定的化合物。这样可以快速确定该材料在给定温度下是否会分解，有助于迅速排除那些可能在材料设计阶段形成不稳定氧化物的元素。这样不仅对航空和能源行业有利而且成本更低。