Можно ли чисто теоретически открывать/анализировать свойства сплавов (или других искусственных материалов)?

Я знаю, что можно смоделировать тепловыделение в материале с помощью CAD. Также можно моделировать поток жидкости. Но возможно ли, например, смоделировать поведение Кантала в различных обстоятельствах (магнитных полях, температурах) теоретически (с помощью уравнений или с помощью приложения САПР)?

Например: обычный состав кенталя – это железо, хром (20–30 %) и алюминий (4–7,5 %). Допустим, у него есть набор свойств Xp при обстоятельствах Xc. Есть ли способ, например, предсказать Xp в Xc для сплава с большим содержанием алюминия без экспериментов, т.е. теоретически?

Теоретически можно анализировать многие свойства материалов, но на самом деле труднее всего правильно их определить.
Можете ли вы расширить эту мысль? Можно ли увеличить количество одного материала в сплаве и точно рассчитать, как изменятся удельное сопротивление, тепловыделение и другие свойства?

Ответы (1)

Практический ответ: нет.

Если вы не знаете уравнений, описывающих, как различные параметры влияют друг на друга, вы не можете сделать прогноз. САПР работает с потоками тепла и жидкости, потому что все соотношения (то есть уравнения) известны и встроены в модель.

Построить теоретическую модель свойств сыпучего материала можно, но это крайне сложно. Свойства сплава обычно не являются средневзвешенными свойствами его компонентов. Такие свойства, как сопротивление, часто зависят от структурных особенностей, таких как дислокации в кристалле. При изменении относительного числа атомов структура материала также может измениться, что приведет к свойствам, отличным от ожидаемых. Структура также может различаться в зависимости от того, как материал был изготовлен.

Спасибо. Существуют ли ситуации, когда свойства сплава ЯВЛЯЮТСЯ средневзвешенными свойствами его составляющих, и это эквивалентно утверждению, что «свойства не зависят от внутренней структуры материала». Могут ли линейные изменения пропорций количеств компонентов материала вызывать нелинейные изменения таких свойств, как удельное сопротивление? Есть ли хорошие примеры, когда добавление небольшого количества материала радикально меняет свойства среды?
Вы задаете много дополнительных вопросов. Формат вопросов и ответов подходит для отдельных вопросов, на которые можно ответить максимум в нескольких абзацах. Если вы хотите узнать о целой теме, вам нужно прочитать книгу по этому вопросу. Я не металлург, поэтому не знаю, что посоветовать. Ответы для сплавов достаточно сложны. Вопрос о «других искусственных материалах» слишком широк и сложен.