| Ключ к неорганическим материалам

MSI: компания
MSIT: команда
MSI Eureka: продукт
Для кого он предназначен
Какие проблемы он может решать
Что делает его уникальным
Подробное описание продукта
Функциональные возможности
В этой презентации:

Продукт MSI Eureka -
это база знаний по материаловедению, обеспечивающая контроль информации о неорганических материалах, растущих объемов опубликованных данных, а также информации о том, как изменяются материалы при изменении температуры, давления или состава. Ключевыми результатами являются фазовые диаграммы
Интернациональная команда MSIT
Materials Science International Team – это группа экспертов материаловедов, которые компилируют и оценивают данные, генерируют знания, строят фазовые диаграммы.
Компания MSI
Materials Science International Services, GMBH (Международная служба по материаловедению) руководит интернациональной группой экспертов MSIT, проводит маркетинг продукта MSI Eureka

MSI: oт проекта Института Макса Планка до создания глобальной сети
В 1984 году создана интернациональная научная группа MSIT на базе Института Макса Планка по исследованию металлов.
С 1989 года MSI GmbH руководит деятельностью группы MSIT.
Сегодня компания MSI и группа MSIT формируют самую крупную в мире сеть специалистов по конституции материалов
Знакомьтесь: Компания MSI

Уже 25 лет ~250 ученых-материаловедов сотрудничают дистанционно,
следят за всеми тематическими публикациями,
оценивают данные по двойным и тройным системам неорганических материалов,
проводят совместные исследования в Европе и за ее пределами,
раз в год организуют встречи,
осуществляют совместные проекты
Международная команда, весь год выполняющая совместную работу
GB Leeds; Sheffield; Manchester; Birmingham; Surrey
DE Stuttgart; Clausthal; Aachen; Jülich; Freiberg
NL Eindhoven
FR Lille; Montpellier; Rennes; Paris; Grenoble; Lyon
BE Leuven
AT Vienna
IT Genova
GR Volos
UA Kiev (Acad. Sci.); L’viv (Univ.); Chernivtsi; Kramatorsk
RU Moscow (Acad. Sci.); State Univ.
CN Changsha / Hunan; Central South Univ.; Bejing
JP Tokyo (IT); Kyoto, Sendai
Malaysia Sains Univ. Tronoh
USA Cincinnati; Raleigh; Gainsville; Evanston; Gaithersburg
BR Campinas; Lorena; Sao Paulo, IPT; PUC Rio
South Africa Witwatersrand
India Chennai, Bhabha Atom. Center (Mumbai)

Вы уже знаете нас
Ternary Alloys” (Тройные сплавы) – серия книг из 18 томов
Критическая оценка тройных фазовых диаграмм состояния Al, Ag, As, Li,Mg, совместно с издательством VCH, позже изданы компанией MSI
Landolt-Börnstein 17 томов из серии “Ternary Alloys Phase Diagrams” («Фазовые диаграммы состояния тройных сплавов»)
Совместно с издательством Springer Verlag
“Red Book” (Красная книга) – серия книг из 18 томов
Данные по строению материалов из публикаций по всему миру, издано совместно с ВИНИТИ, Россия (теперь издается только в электронном виде)
“Metal-Boron Carbide” («Карбобориды металлов»)
Автор Питер Рогль, под редакцией MSI; издано совместно с информационным обществом по материалам ASM
“Pressure Dependent Binary Phase Diagrams” («Диаграммы состояния двойных систем при изменении давления»)
Автор Юрий Левинский, под редакцией MSI; издано совместно с информационным обществом по материалам ASM
Публикации MSI и MSIT

Свойства материалов зависят от составляющих их “фаз”
Фазы изменяются в зависимости от температуры, давления или состава материалов
давление
температура
состав
Ученые считывают такие изменения из фазовых диаграмм
Тематика: «Фазовые превращения» (1)
Рост температуры приводит к превращению твердой фазы (снега) в жидкую.
Давление конька приводит к превращению твердого льда в жидкость. Пара скользит по водяной пленке.
Добавление соли (лед + NaCl) понижает температуру плавления, и лед превращается в жидкость.

Свойства материалов зависят от составляющих фаз и фазовых превращений
Влияние давления
Влияние температуры
Влияние состава материалов
Тематика: «Фазовые превращения» (2)
фигуристы

Какие изменения происходят с материалом, например, во время его эксплуатации?
Могу ли я использовать фазовые диаграммы при проведении исследований или для разработки нового материала?
предоставляет вам «дорожные карты»!
Для сплавов (стали, бронзы, магнитные материалы, имплантаты, материалы для электроники,…и многое другое)
Для неметаллов (керамика, сенсоры, полупроводники,…и многое другое)
Для композиционных материалов (металлокерамика)
Тройная фазовая диаграмма
«дорожные карты»
для разработки материалов
Промышленный материал
Тематика: «Фазовые превращения» (3)
Многофазный припой из Ag-Cu-Sn

MSI Eureka - это информационная платформа, которой можно пользоваться по лицензии, оформив подписку.
MSI Eureka отличается тем, что включает в себя
Единственный источник информации о структуре ВСЕХ когда-либо изученных систем неорганических материалов, т.е., свыше 45 000 комбинаций элементов
Единственную научную программу, которая комплексно оценивает материальные системы в целом, в отличие от нескореллированных наборов фазовых диаграмм.
Одно-, двух-, трех-…и многокомпонентные материальные системы
Постоянно обновляемые контенты, автоматическая система оповещения
Интуитивные и удобные для пользователя интерактивные фазовые диаграммы с интерфейсом на английском языке

Your Cutting-Edge
from 1894 - current
by categories of added value
with a few mouse clicks
The world’s collective knowledge
Current with all inorganic materials
analyzing the world literature for you
compiling and evaluating data (MSIT Evaluation Programs)
continuous updating

MSI Eureka
provides the growing knowledge!
Информация достоверная, ясная и критически оценена,
Информация легко применима
Информация легко доступна,
Для всех неорганических материалов
Make targeted
progress happen !

Наша миссия
Мы информируем,
Мы привносим опыт и знания,
Мы упрощаем выполнение вашей целевой задачи.
Вы можете сосредоточиться на том, что для вас наиболее важно.
Делает исследования простыми
облегчить проведение научных исследований

Концепция MSI Eureka
Мониторинг всей научной литературы (MSI)
Оценка большого количества литературных данных (MSIT)
Предложение добавленной ценности (MSI Eureka)
Ссылки на лит-ру
Критические оценки
(многие)
(все)
тезисы
диаграммы
фазы
Неорганические системы
Добавленная стоимость
Действия: персонал /авторские коллективы/рецензенты/ персонал

MSI Eureka,
what does it serve
s u p p o r t s
planning/ directing experiments
thermo-
dynamic
calculations
direct answers to application problems

Для кого предназначена MSI Eureka
Ученые и инженеры (из академической и корпоративной среды, преподаватели и студенты);
Информационные специалисты (библиотекари);
Менеджеры-ученые (руководители программ, менеджеры проектов).
Физика
Химия
Инженерное дело
Материаловедение
Кристаллография
Термодинамика
Выращивание кристаллов
Дизайн материалов
Разработка новых сплавов
Промышленный инжениринг в различных областях промышленности (включая автомобильную, аэрокосмическую, тяжелую промышленность, производственную сферу, преобразование энергии и т.п.)
Функциональные материалы, сенсоры, и т.п.
Конструкционные материалы
Металлы, керамика, металлокерамика
прочие

Для ученых и инженеров
(1) Поиск информации по конкретным материалам
(2) Понимание системы в целом (при изменении температуры, давления или состава)
(3) Разработка новых материалов или оптимизация существующих
(4) Эффективное планирование времени и ресурсов в исследователских проектах
ученый

Поиск литературы по конкретному материалу
Проблемы, которые могут возникнуть
Сложные параметры поиска
Поиск требует больших затрат времени
Поиск выдает не относящиеся к делу ответы
Результат поиска не дает полного обзора
Решение проблем с базой MSI Eureka
Простой поиск с помощью Периодической системы элементов
Выдает только относящиеся к делу результаты (identified by scientists)
Быстрые ответы, по категориям
Очень полный обзор
Всегда обновленная информация с автоматическим уведомлением
Для ученых и инженеров (1)

Понимание многокомпонентных систем
Проблема
в литературе имеюстся разрозненные данные
Трудно понять систему в целом
Простой набор диаграмм слабо помогает
Сложно учитывать данные различной природы
Решение с MSI Eureka
Вы получаете критическую оценку системы в целом
Вы получаете измеренные, рассчитанные и феноменологические результаты, интегрированы в комплексную оценку
Вы получаете непротиворечивую информацию, горизонтальные и вертикальные сечения фазовой диаграммы все согласованы между собой
Вы получаете в дополнение к диаграммам тексты и таблицы, согласованные с диаграммами.
все статьи проходят строгую рецензию !
Для ученых и инженеров (2)
uncorrelated literature data
correlated & consistent

Разработка / применение новых материалов
Проблема
Отсутствует фундаментальная информация
Метод проб и ошибок приводит к ненужным экспериментам
Понимание того, что “задача невыполнима”, может прийти слишком поздно
Решение с MSI Eureka
Вы получаете уведомление: “задача выполнима/трудна/невыполнима”
Вы получаете дорожные карты для решений проблем
Вы минимизируете количество экспериментов
Вы экономите время и ресурсы
Вы достигаете ваши цели быстрее
фазовые диаграммы
Для ученых и инженеров (3)
Дорожные карты решений

Решение с MSI Eureka
Несколько кликов мышкой, и вы это узнаете
Можно быстро получить информацию, выбрав елементы в Периодической системе
В разделе „Уведомление о текущих проектах“ вы сможете найти проект, похожий на ваш
Для ученых и инженеров (4)
Оптимизируйте время, возможности и ресурсы при выполнении проекта
Проблемы
Как узнать, что уже известно о материале до того, как начался проект?
Как ведут себя подобные материалы?
Совместные усилия: кто еще исследует «ваш» материал?

Проблема (1)
Ресурсы библиотек ограничены,
Услуги поиска занимают много времени
Для отдельных клиентов
Для текущих проектов с помощью „embedded librarians“
MSI Eureka позволяет усовершенствовать обслуживание клиентов и экономит ресурсы
Интуитивный поиск, быстрый доступ, просто несколько раз кликнув мышкой
Индивидуальные запросы: непосредственно с рабочего места ученого, конечного пользователя, без коммуникационных проблем.
„embedded librarians“: MSI Eureka ведет мониторинг ~250 журналов, услуга постоянного уведомления, быстрый доступ.
Для информационных специалистов (1)

Проблема (2): найти „всю релевантную“ или „только релевантную“ информацию
Найти всю релевантную информацию:
без MSI Eureka: почти невозможно, т.к. слишком много нерелевантных ответов
Найти только релевантную информацию:
без MSI Eureka: пропущено много релевантных ответов
Решения с MSI Eureka
Вы легко находите всю и только релевантную информацию (определенную учеными, а не автоматическим профилем поиска)
Вы находите информацию по всем неорганическим материалам, по которым когда-либо публиковались данные (>45.000 систем)
Для информационных специалистов (2)

Библиотечный маркетинг – сначала поиск в Google?
Как бы ни были хороши услуги библиотеки, широко распространилась привычка «сначала гуглить».
Сайт MSI возвращает “гуглеров” обратно в библиотеку
Посетители интернета найдут результат поиска, поступивший из их библиотеки– он будет отображен в браузере через сайт MSI.
Для целей маркетинга библиотечных услуг

MSI-Eureka располагает практически всеми когда-либо опубликованными данными о неорганических системах
Планировать и формировать исследовательские проекты :
Доказать новизну,
Определить современное положение дел,
Легко проверить имеющиеся или отсутствующие данные
Найти разработки по родственной тематике, которые проводятся где-то в другом месте.
Доказать жизнеспособность проекта (в части исследования материалов)
Минимизировать риски, связанные с материалами
Экономить время и ресурсы при выполнении проекта
Находить информацию по альтернативным материалам, просто несколько раз щелкнув мышкой
Для ученых-менеджеров

Альтернативные источники
ASM, Pauling Files, выборочные диаграммы, не рассматривают систему в целом, данные не оценены критически (кроме двойных систем: ASM до 1990 года)
Springer Materials (объявлено): ~600 тройных систем от MSIT, без обновлений
Прочие – это печатные издания или информация на CD-ROM, без критической оценки данных, по ограниченным классам материалов, например только керамика.
Только MSI Eureka предлагает:
Информацию по всем неорганическим системам, > 45.000 комбинаций элементов, без данных по ионным жидкостям.
Крупнейшая программа по фазовым диаграммам, которая действует уже 25 лет
Самое большое число критически оцененных систем, ~ 4000 systems
Информация обновленная, полная, сжатая – соответствует мировому уровню знаний на момент проведения вами поиска.
MSI Eureka уникальна по содержанию, по объему, по качеству
+ она живая!

Выгоды
с 1894 – по сегодняшний день
по категориям добавленной стоимости
Вы получаете доступ и можете сортировать знания, собранные по всему миру, просто кликнув мышкой.
MSI Eureka своевременно информирует вас обо всех неорганических материалах
анализируя для вас мировую научную литературу
компилируя и оценивая данные (MSIT Evaluation Programs)
уведомляя клиентов о новых данных

Recognition
by APDIC & other Publishers
MSI standards for critical evaluation of ternary material systems are adopted by APDIC, The Alloy Phase Diagram International Commission.
MSI is member of APDIC , http://www.msiport.com/communities/apdic/
MSI is chosen by other publishers to produce scientific content for joint publication. E.g. by ASM, Springer Verlag, Wiley-VCH, VINITY (Russia).

«До использования MSI Eureka нам приходилось тратить много времени на поиски в различных базах данных и на отсортировку ненужных результатов, чтобы найти релевантную и проверенную информацию о строении материалов. Начиная с 2000 года, пользуясь MSI Eureka, мы проделываем это дело за считанные минуты. Экономия времени уже самоокупается, и мы ценим отличное качество прошедших оценку фазовых диаграмм тройных материальных систем.“
Проф. Р. Шмид-Фетцер
Технический университет Клаусталя, Германия
“ С помощью MSI Eureka мы можем рационально планировать наши исследования, используя высококачественные критические оценки в качестве начальной точки в экспериментах и компьютерном моделировании (метод Calphad). MSI Eureka, действительно, делает научную работу проще, мы можем более эффективно достичь целей наших исследований и использовать реальные структуры материалов при обучении студентов.”
Проф. Х.-Й. Зайферт,
Технический университет- Горная академия Фрайберг, Германия
Говорят наши клиенты:

Some Customers
Max-Planck-Digital Library

Часть 2: Детальное описание MSI Eureka
Категории данных
Скриншоты основных характеристик

Компиляция фазовых диаграмм:
Ссылки на литературу
Результаты исследований
Справочные фазовые диаграммы
Критическая оценка – данные о конституции материалов и и фазовые диаграммы:
Оценки тройных систем – ~4000 проанализированных тройных систем
Оценки двойных систем– 150 проанализированных двойных систем
p-T-x диаграммы - 188 оценок данных по зависимостям давление / температура/ состав
Подробное описание продукта

Компиляции фазовых диаграмм:
„Links to Literature“ Ссылки на литературу
Библиографическая база данных объемом 240.000 ссылок
по всем неорганическим материалам когда-либо публикуемым, 45.000 систем: однокомпонентные, двойные, тройные и многокомпонентные системы
„Research Results“ Результаты исследований
4288 расшыренных тезисов из статей (екстрагирована наиболее важная информация для понимнания конституции материалов)
Каждый документ представляет данные только для одной системы.
Информация представлена как опубликованa, т.е. не проверяется в свете других известных данных
„Reference Diagrams“ Справочные фазовые диаграммы
1600 фазовых диаграмм для 1320 двойных и тройных систем
коллекция справочных фазовых диаграмм, как опубликованы в оригинальных публикациях, не оценены критически MSIT. Добавлены кристаллографические данные фаз.

Phase Diagram Evaluations
Фазовые диаграммы – это результаты умозаключений на основе множества различных измерений и наблюдений.
Следовательно, для проведения критической оценки необходимо снова обратиться к данным источника.
Указаны разночтения в различных литературных данных и там, где это возможно, несоответствия устраняются. Приведены аргументы для отклонения, изменения или принятия данных.
Выводы делаются на основе анализа большого числа различных статей. Критические отчеты (Evaluation Reports) придерживаются фактов, не спекулируют.
Противоречивые диаграммы обсуждаются, и в результате выбирается одна диаграмма, либо строится новая. Решения аргументированы.
Новые диаграммы строятся на основе тех данных, которые наиболее надежны.
Критические отчеты (Evaluation Reports) последовательны и согласованы, как с данными самого отчета, так и с данными краевых бинарных систем
Проверенные данные, соблюдение правил гетерогенных равновесий, термодинамическая проверка плюс компетентность авторов создают новую качественную информацию.

Доступ к документам
Пользователь MSI Eureka
запрос
Скачать документ на жесткий диск
Базы данных MSI
Жесткий диск
Пользователь
Работа в режиме off-line
Сервер MSI

Отдельные функциональные особенности MSI Eureka
Как выглядит системный отчет?
Текстовая часть отчета – это интерактивный документ. Например, пользователь может получить объяснение, почему после критического анализа ВСЕХ данных, фазовые диаграммы в отчете отличаются от опубликованных ранее.
Текст описания

Отдельные функциональные особенности MSI Eureka
Ссылка в отчете на соответствующие данные data
Данные диаграммы
Интерактивная ссылка

Отдельные функциональные особенности MSI Eureka
Ссылка на данные в таблицах
Интерактивная ссылка на характеристики фазы
Таблицы описывают тип структуры, параметры решетки, области стабильности фаз,….
Соответствующие таблицы описывают фазы, принимающие участие в реакции, образующиеся или исчезающие при изменении температуры, когда и как это происходит, и каков элементный состав каждой фазы
Интерактивная ссылка на фазовые реакции

Отдельные функциональные особенности MSI Eureka
Ссылка на библиографическую информацию
Щелкните мышкой на ссылку, чтобы просмотреть полную библиографическую информацию

Отдельные функциональные особенности MSI Eureka
Работа с интерактивными документами
Работа с фазовыми диаграммами
Просмотр таблиц
Быстрый результат

Отдельные функциональные особенности MSI Eureka
Ссылка на микрофотографии из фазовых диаграмм
Щелкните мышкой на желтые точки, чтобы просмотреть микрофотографии (если они есть)

Ключевые моменты
Вы получаете информацию по ВСЕМ когда-либо исследованным неорганическим материалам: более 45.000 комбинаций элементов
MSI Eureka оценивает системы в целом
(в отличие от некоррелированных данных по фазовым диаграммам)
Самое большое количество критически оцененных систем: ~4000 систем
Самый большой объем библиографических данных по конституционным свойствам материалов: >240.000 статей
Одно-, двух-, трех-…и многокомпонентные системы
Вы получаете доступ и можете сортировать знания, собранные по всему миру, просто кликнув мышкой.
Информация постоянно обновляется усилиями большого сообщества специалистов (MSIT)
Интерактивные диаграммы, наглядный интерфейс

Часть 3: Использование MSI Eureka в научных исследованиях
Примеры для следующих областей материаловедения
Высокотемпературная пайка
Пайка и твердение
Совместимость материалов
Кристаллизация

Область применения: пайка
Пример 1: пайка медных изделий припоем из сплава эвтектического состава
ВОПРОС:
Пайка при 950°C; значительно ли изменяется состав припоя
Ag-28wt%Cu во время пайки медных изделий? Насколько сильно Cu может растворяться в расплаве при 950°C ?
ОТВЕТ:
Из диаграммы Ag-Cu, рис. 1
В расплав переходит около
73 wt.% Cu при давлении окружающей среды.
82.4at%=73wt%Cu

Область применения: пайка/твердение
Пример 2: электронные приборы; сплав Ag15-80Cu-5P используется в качестве самофлюсующегося припоя при автоматизированном процессе пайки.
ВОПРОС (1)
Соответствует ли температура плавления сплава величинам, которые сможет выдержать наш прибор, т.е. ниже 800°C?
ОТВЕТ (1):
Из диаграммы Ag-Cu-P, рис. 2:
Да, температура плавления сплава составляет около770°C
800°C - линия ликвидуса
700°C - линия ликвидуса
~ 770°C

Пример 2: 1-ый ответ положительный, продолжаем анализ:
ВОПРОС (2)
Насколько критичен температурный контроль во время непрерывного процесса соединения пайкой, т.е. насколько широк температурный диапазон плавления для этого сплава?
ОТВЕТ (2):
Из отчета по системе Ag-Cu-P, рис. 2 и главы «Инвариантное равновесие»:
Диапазон плавления сплава
Ag15-80Cu-5P -
~770 до 646°C
~ 770°C
Вывод: температурный контроль не столь критичен
Область применения: пайка/твердение

Пример 2: 2-ой ответ положительный, продолжаем анализ:
ВОПРОС (3)
Стоимость материалов: Можно ли серебро заменить на медь, при этом сохраняя благоприятные условия плавления? В какой пропорции эта замена возможна?
ОТВЕТ (3):
Из диаграммы Ag-Cu-P, рис. 2:
Желтая область: концентрационная область для сплавов системы, имеющих тот же интервал температур плавления но при более низком содержании Ag /стоимость
Общий вывод: перспективный материал. Далее нужно оценить технические характеристики, смачиваемость и т.д.
Область применения: пайка/твердение

Область применения: Совместимость материалов
Пример 3: Нужно припаять покрытые золотом контакты электронного прибора . Предполагаемый припой: Sn50-Pb50.
ВОПРОС:
Выдержит ли золотое покрытие в качестве инертного барьера против воздействия сплава Sn50-Pb50 при 300°C?
ОТВЕТ:
Из диаграммы Au-Pb-Sn, рис. 9:
Нет, сплав находится в жидком состоянии и будет растворять Au по желтой линии вплоть до
19 wt.% Au, до того, как образуется слой интерметаллида AuSn на границе раздела.
Area of liquid phase
L’’

Пример 4: Работа в лаборатории. В ходе исследований необходимо расплавить сплав Ni50Al50
ВОПРОС:
Можно ли использовать графитовый тигель для сплавления NiAl с 50 at.% Al ?
ОТВЕТ:
Из диаграммы Al-C-Ni, рис. 1:
Да, можно расплавить Ni50Al50 в графите, но минимум 3 wt.% C (10 at.% C) перейдет в расплав.
Осторожно:
Дальнейшие исследования будут в не в системе сплава
NiAl , а в системе сплава
Ni-Al-C .
Область применения: Совместимость материалов

Область применения: Кристаллизация
Пример 5: При фотообработке сплавы Al-Cu-Si подвержены коррозии. Для подавления коррозии необходимо, чтобы первым выделялся кремний.
QUESTION:
В сплаве Al90-10Si (wt.%), как можно заменить Al медью Cu, чтобы вместо Al первым кристаллизовались частицы Si?
ОТВЕТ:
Из диаграммы Al-Cu-Si, Рис. 2 и 3:
Al81-Cu9-Si10
- это сплав критического состава, при котором, при температуре ликвидуса 560°C, из расплава будет выделяться кремний
(Si)
(Al)
(Si)
(Al)
In the yellowish concentration area Si crystallizes first from the melt.
In the green area Al crystallizes first from the melt.