Previsão da habilidade de formar vidros (gfa) via algoritmos de inteligência artificial

dc.contributor.advisor1Zanotto, Edgar Dutra
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1055167132036400por
dc.contributor.authorLopes, André Figueira
dc.date.accessioned2024-07-18T13:34:28Z
dc.date.available2024-07-18T13:34:28Z
dc.date.issued2024-01-30
dc.description.abstractGlasses are often formed through the supercooling of liquids. The ability to form glasses, known as glass-forming ability (GFA), is a fundamental property in the development of new glasses; however, obtaining it through experimental methods is costly. Therefore, there is significant scientific interest in the development of indirect methods for GFA acquisition. Previous studies have identified two fundamental parameters for predicting GFA: the liquidus temperature and the viscosity at the liquidus temperature. In this work, viscosity at Tliquidus was determined for 4950 oxide glass compositions by fitting the Vogel–Fulcher–Tammann–Hesse equation (VFTH, log10 η(T)=A+B/(T- T0), where η is in Pa.s and T is in K). This work proposes the integration of physical models and Machine Learning (ML) to predict the GFA of oxide glasses through two approaches. In the indirect pathway, an ML model is generated to predict the Tliquidus, and another model predicts the viscosity at Tliquidus calculated by the VFTH model. Subsequently, these two parameters are used to calculate GFA through the "Jezica"physical model, where GFA = η(Tl) / Tl 2 . The influence of each component in predicting viscosity was evaluated based on the roles of network-forming, intermediate, and modifier oxides, providing a new perspective in structural theories and their role in properties. On the other hand, in the direct pathway, Tliquidus and viscosity at Tliquidus are used to calculate GFA, and the ML model allows for the direct prediction of GFA. These approaches aim to enable the prediction of GFA solely based on the composition of oxide glass formers and to enhance the understanding of this property, thereby accelerating the development of new glasses.eng
dc.description.resumoVidros são frequentemente formados a partir do super-resfriamento de líquidos. A habilidade de formar vidros, conhecida como glass-forming ability (GFA) é uma propriedade fundamental no desenvolvimento de novos vidros, no entanto sua obtenção por métodos experimentais é custosa. Portanto, há grande interesse científico no desenvolvimento de métodos indiretos para obtenção de GFA. Estudos anteriores apontaram dois parâmetros fundamentais para a previsão da GFA, sendo eles a temperatura liquidus e a viscosidade em Tliquidus. No presente trabalho, a viscosidade em Tliquidus foi obtida para 4950 composições de vidros óxidos por meio do ajuste da equação Vogel–Fulcher–Tammann–Hesse (VFTH, log10 η(T)=A+B/(T- T0), onde η em Pa.s e T em K). Esse trabalho propõe a integração de modelos físicos e de Machine Learning (ML) para prever a GFA de vidros óxidos por duas vias. Pela via indireta, é gerado um modelo ML para prever a Tliquidus e outro modelo para prever a viscosidade em Tliquidus calculada pelo modelo VFTH. Em seguida, os dois parâmetros são utilizados para calcular GFA por meio do modelo físico "Jezica", onde GFA = η(Tl) / T2 l . A influência de cada componente na previsão da viscosidade foi avaliada de acordo com os papéis dos óxidos formadores de rede, intermediários e modificadores, lançando uma nova perspectiva na discussão de teorias estruturais e em seu papel nas propriedades. Por sua vez, pela via direta, a Tliquidus e a viscosidade em Tliquidus são utilizadas para calcular GFA e o modelo de ML permite prever diretamente a GFA. Essas abordagens buscam viabilizar a previsão de GFA baseada exclusivamente na composição de formadores de vidros óxidos, bem como estender a compreensão dessa propriedade, acelerando o desenvolvimento de novos vidros.por
dc.description.sponsorshipOutrapor
dc.identifier.citationLOPES, André Figueira. Previsão da habilidade de formar vidros (gfa) via algoritmos de inteligência artificial. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20107.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20107
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.courseEngenharia de Materiais - EMapor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectVidros óxidospor
dc.subjectHabilidade de formar vidrospor
dc.subjectMachine learningpor
dc.subjectModelagem híbridapor
dc.subjectViscosidadepor
dc.subjectOxide glasseseng
dc.subjectGlass-forming abilityeng
dc.subjectMachine learningeng
dc.subjectHybrid modelingeng
dc.subjectViscosityeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApor
dc.titlePrevisão da habilidade de formar vidros (gfa) via algoritmos de inteligência artificialpor
dc.title.alternativePredicting glass-forming ability (gfa) via artificial intelligence algorithmseng
dc.typeTCCpor

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