Предполагается, что центр позволит ускорить разработку новых материалов в среднем на 30-40%, отсекая заведомо неперспективные составы посредством компьютерного моделирования и концентрируя экспериментальные усилия только на потенциально прорывных направлениях.
Термохимия — это один из фундаментальных природных принципов. Все процессы, которые существуют в мире, идут либо с выделением тепла, либо с его поглощением. Этим явлением сопровождается любой процесс, будь то работа двигателей при взлёте самолёта, сдвиг горных пород или рост человеческого организма. При разработке новых материалов теоретическое и экспериментальное исследование данного эффекта имеет решающее значение
«Глубокое понимание химии и физики материалов все больше и больше необходимо для разработки новых материалов, которые нужны народному хозяйству, промышленности, науке. — поясняет руководитель центра Александра Хван. — При этом огромную роль играет наличие взаимосвязи между фундаментальными исследованиями и прикладными, которая позволяет применять теоретические знания в прикладных целях. Более этого требования промышленности и недостаток финансирования требует сокращения времени и количества экспериментов для разработки материалов или изменения технологического процесса от момента разработки концепции до внедрения в промышленность. Уникальность открываемого центра в том, что на одной площадке мы совмещаем серьёзные теоретические исследования и программное математическое моделирование с дорогостоящим высокотехнологичным оборудованием, позволяющим сразу на месте проводить необходимые эксперименты. Нужно отметить, что проводимые экспериментальные термохимические исследования дополняют работы по расчетной термодинамике и являются ее основой. В то же время расчетная термодинамика позволяет прогнозировать отсутствующие экспериментальные данные. Таким образом, эти два метода являются взаимодополняющими».
С помощью современного программного обеспечения сотрудники НИЦ «Термохимия материалов» осуществляют термодинамическое моделирование (Calphad), построение термодинамических баз данных, а также проводят термодинамические и кинетические расчеты. Эти научные методы позволяют получить результаты, которые применяются для решения целого ряда промышленных задач при производстве и эксплуатации неорганических материалов. Центр также оснащен редким калориметрическим оборудованием последнего поколения (AlexSys, Setaram, ДСК Labsys Evo с 3D-детектором для измерения теплоёмкости, высокотемпературным ДТА SETSys (до 2400 гр. С)). Оно дает возможность измерять даже самые малые тепловые эффекты и работать с металлическими, керамическими и наноматериалами
«Мы строим термодинамические базы данных, которые описывают не просто отдельные фазы, а целые системы. На следующем этапе к этим данным добавляются кинетические данные, что позволяет найти наиболее оптимальные составы будущих материалов для народного хозяйства, а также оптимизировать процессы их обработки», — отметила Александра Хван
В своей работе Центр термохимии материалов будет сконцентрирован на металлических, керамических и наноматериалах. Продукция лаборатории будет востребована в таких отраслях народного хозяйства, как автомобиле- и машиностроение, аэро-космическая отрасль, ядерная энергетика, металлургия, минералогия, а также в геохимии (наука о химическом составе Земли и планет), электрохимии и других областях.
