KBTX10-22-11

Projektförslag för kandidatarbete inom inst. Kemi och kemiteknik och Biologi och bioteknik

 

Stokastisk modellering av topologiska effekter på oxidation av partiklar

 

Bakgrund  

Metall i kontakt med syre leder ofta till att ett relativt tunt oxidskikt bildas som ofta skyddar den underliggande metallen från ytterligare oxidation. Detta oxidationsförlopp har studerats noggrant och dess kinetik är känt. Man kan även studera detta fenomen med stokastiska eller Monte-Carlo simulationer där man simulerar partiklar som rör sig slumpmässigt på ett rutnät. Dessa skulle kunna vara syrejoner som oxiderar en metall och där sannolikhetsfördelningarna för rörelse beror då på hur dess omgivning ser ut.


Intressanta frågor inkluderar:

-   Vid högtemperaturoxidation av aluminiumlegeringar så vet man att oxidationen är begränsad av gränsytedensiteten (eng. grain boundary density) i den växande oxiden. Det skulle vara intressant att se om man kan modellera detta beteende stokastiskt och få en handskakning med matematiken.

-   Ofta studeras större system där kanteffekter har en försvinnande liten effekt och åsidosätts genom att tillämpa periodiska randvillkor. Vi vill gärna se hur formen av mindre partiklar påverkar dess oxidationsförlopp.

 

Problembeskrivning  

Genom att skriva egna och ändra i befintliga MATLAB-program som simulerar stokastiska partikelrörelser, så vill vi få en handskakning mellan analytiska uttryck för oxidation och stokastiska modeller. Finns intresse så även studera oxidation av partiklar med icke-konventionell topologi.   

 

Genomförande /Viktiga moment/teknikinnehåll 

 

1a. Litteraturstudie – legeringar, oxidation

1b. Introduktion till det stokastisk modellering  

2. Modellera olika scenarion gällande oxidation.  

3. Analysera resultat

 

Speciella förkunskapskrav: MATLAB-programmering

 

Möjlig målgrupp: K, KF, F

 

Gruppstorlek: 4-6 studenter 

 

Förslagsställare/kontaktperson/huvudhandledare: Dr. Vedad Babic 

Övriga handledare: Prof. Itai Panas 

Sidansvarig Publicerad: on 03 nov 2021.