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美国监管中国产传统芯片的途径
在针对先进半导体的出口管制修补的同时，政策辩论也在不断升温，即是否以及如何应对中国在传统工艺节点（也通常被称为基础、后缘、成熟、关键或主流芯片）上建设半导体产能带来的潜在威胁。2023 年美国商务部《芯片法案》将传统芯片定义为基于 28 纳米或更大工艺节点制造的半导体，不同于前沿半导体，美国在 2022 年出口管制中将前沿半导体定义为基于 16/14 纳米或以下工艺节点制造的逻辑芯片。从高度专业化的 28 纳米微控制器到现成的 350 纳米功率组件，各种芯片都属于传统芯片类别。尖端服务器、图形、笔记本电脑和智能手机处理器依靠极紫外光刻技术，在高度复杂的制造过程中，在 (5 纳米以下) 工艺节点上每平方毫米封装越来越多的晶体管。相比之下，较为低调的传统芯片可以在老一代的DUV光刻设备上制造，对晶圆生产的要求较低。
高压放电等离子烧结的最新发展：当前应用、挑战和未来方向概述
摘要：放电等离子烧结（SPS），也称为脉冲电流烧结（PECS）或场辅助烧结技术（FAST），是一种在中等单轴压力（最大 0.15 GPa）和高温（高达 2500 °C）下烧结粉末的技术。与传统工艺相比，它可以在更低的烧结温度和更短的加工时间内实现陶瓷或金属粉末的完全致密化，为纳米材料致密化开辟了新的可能性，因此在过去几年中得到了广泛的应用。最近，通过将 SPS 与高压（高达 ~10 GPa）结合起来，出现了新的机遇。目前，一个广阔的令人兴奋的学术研究领域正在使用高压 SPS（HP-SPS）来调节烧结的各种参数，如晶粒生长、结构稳定性和化学反应性，从而实现亚稳态或难烧结材料的完全致密化。本综述总结了 HP-SPS 对烧结多种先进功能材料的各种好处。它介绍了各种 HP-SPS 技术的最新研究成果，特别强调了它们的相关计量学及其获得的主要突出成果。最后，在最后一节中，本综述列出了一些关于当前挑战和未来方向的观点，HP-SPS 领域在未来几年可能会取得重大突破。
用于生态设计的基于菌丝体的材料...
真菌卓越的有机回收能力在生物经济领域引起了人们的关注，并被用于工业生产。蘑菇菌丝体被列为地球上最大的生物体，能够通过与基质成分的共生关系生长。真菌菌丝体分解木质纤维素材料的能力使其可用于制造包装材料、隔离材料或生物纺织产品。本文介绍了菌丝体生物结构的当前最新进展。因此，我们描述了多年来研究的发展、测试最多的真菌种类、最常用的基质以及有关技术挑战的最新发现。 (2020 年 9 月 27 日收到；2020 年 11 月 10 日接受) 关键词：菌丝体基生物结构、侧耳属、生物复合材料、废物再利用 1. 简介 全球可持续发展战略的目标是通过用生物基材料替代不再生材料来减少不再生材料，生物基材料将挑战许多工业领域的传统工艺，实现从线性经济模式向可持续生物经济的成功过渡。生物复合材料、生物聚合物和天然纤维复合材料 (NFC) 可能会取代化石基塑料和其他不可持续的材料。
太阳能生物质气化与氧化铁还原相结合用于合成气生产和绿色铁冶金
研究了生物质与氧化铁的太阳能气化，用于合成气和铁的生产。太阳能和生物质都是很有前途的可再生能源。气化过程将固体碳质原料转化为燃料或化学品。然而，传统工艺需要原料的部分燃烧来供应能量，并且由于燃烧产物的稀释，固有的氧气生产成本高，合成气热值低。使用固体氧化物的化学循环气化是解决这些问题的另一种选择。通过提供集中的太阳能作为高温热源，可以从该过程中生产出更多的合成气，同时能够将太阳能储存成可调度的燃料。这项工作提出探索在高加热速率下在氧化铁上进行太阳能生物质气化，这代表了太阳能反应器中获得的条件。计算了 100 至 1,500 ◦ C 之间气化反应的热力学平衡，并报告了使用专门设计的感应炉在 1,100 ◦ C 下以氧化铁、水或二氧化碳作为氧化剂进行生物质气化的实验结果。固体产物分析表明，氧化铁可以根据氧载体的比例还原为金属铁。这些结果表明，氧化铁是一种有效的太阳能生物质气化材料，可通过一种新颖的绿色冶金工艺同时生产合成气和铁。
利用人工智能学习传统建筑
摘要 ：印度尼西亚是一个以文化、艺术、传统工艺甚至传统民居而闻名的国家。这种多样性体现在每个地区，以独特的文化作为该地区的标志。因此，需要保护艺术和文化的多样性，以便将其用作科学发展的教育和学习材料。本研究旨在通过应用程序识别印度尼西亚传统建筑的类型来创建文化保护模型。本研究的重点是传统爪哇房屋的保护，因为它们有很多类型，在拓扑和装饰方面都独一无二。每个建筑模型在视觉上看起来相似，但实际上却不同，因为每个装饰和拓扑形式都有特殊的特点。这是让学生和公众了解建筑历史的教育。识别建筑类型的概念使用了深度学习的概念，这是人工智能 (AI) 领域之一。研究从获取建筑对象数据、图像分析、开发应用程序作为学生或社区的教育工具开始，最后是评估。这些数据是使用相机、智能手机和无人机直接拍摄印度尼西亚传统爪哇建筑的照片而获得的。总共拍摄了 1330 张图像，包括传统的爪哇房屋装饰 Joglo 和 Kalang。根据对建筑物物体进行识别的测试，该系统成功识别了建筑物物体，准确率达到 99.5%。在识别建筑设计和文化的教育方面，该应用程序在学生身上进行了测试，它可以将学生对建筑历史的了解提高 97%。
文章 使用EEG探索博物馆场景中的用户参与度——以意大利瓦莱达奥斯塔大区MAV工艺博物馆为例
摘要：在过去十年中，博物馆和展览受益于虚拟现实技术的进步，为传统参观创造了互补的虚拟元素。目的是使藏品更具吸引力、互动性、可理解性和可访问性。此外，关于用户和访客参与度的研究表明，真实的情感状态无法通过自我评估技术完全评估，应该采用其他生理技术，如脑电图，以更公正、更成熟地理解他们的感受。为了弥补这一知识差距，这项工作建议采用基于文献脑电图的指标（效价、唤醒、参与度）来分析 95 名访客的情感状态，这些访客在物理或虚拟（在 VR 环境中）与 Museo dell'Artigianato Valdostano di Tradizione 的永久收藏中的五件手工艺品进行物理或虚拟互动，Museo dell'Artigianato Valdostano di Tradizione 是瓦莱达奥斯塔地区的一家传统工艺博物馆。采用极端梯度提升 (XGBoost) 对获得的参与度指标进行分类，并根据问卷答复进行标记。EEG 分析在理解沉浸式体验背后的认知和情感过程方面发挥了重要作用，凸显了 VR 技术在增强参与者认知参与度方面的潜力。结果表明，基于 EEG 的指标与自我评估具有共同趋势，表明将其用作“情感的基本事实”是一种可行的选择。
使用 CO2 压缩中的能量回收策略...
减少工业二氧化碳排放的领先技术之一是碳捕获和储存 (CCS)。现有出版物讨论了捕获过程的高能量需求，而忽略了二氧化碳运输所需的后续压缩过程，该过程也表现出强烈的能量需求。这项工作旨在研究和比较两种替代方法的能量需求，这些方法与传统工艺相比，用于将捕获的二氧化碳加压至 150 巴。捕获过程之后，二氧化碳通常接近大气压，由于压缩机的限制，需要多级压缩。在每个压缩阶段之后，都需要冷却以将流体保持在接近进一步压缩的最佳温度。所提出的替代方法利用处于超临界状态 (sCO2) 的压缩二氧化碳作为工作流体来回收压缩阶段中可用的热量。其中一种替代方法在每个冷却阶段在集成的开放式超临界朗肯循环 (sRC) 中使用 sCO2。除 sRC 之外的另一种方法在最终压缩阶段的捕获过程再生塔之前加热富含二氧化碳的液体流。压缩过程设计用于 2,779 吨/天的二氧化碳流，代表 400 MW 发电厂捕获的典型二氧化碳质量流量。结果表明，在测试的案例中，结合 sRC 和富含二氧化碳的流加热的情况是最节能的，比仅使用 sRC 的情况少耗能 5.11 MW，比没有中间冷却的传统压缩情况少耗能 4.31 MW。
利用可再生资源生产绿色尿素的工艺设计
拉彭兰塔-拉赫蒂理工大学 LUT LUT 能源系统学院 能源技术 Lucila Tessa Gimenez 利用可再生资源生产绿色尿素的工艺设计 硕士论文 2023 83 页，33 个图表，25 个表格和 1 个附录 审查员：教授 D.Sc. (Tech.) Tero Tynjälä 和 D.Sc. (Tech) Hannu Karjunen 关键词：绿色尿素、绿色氨、电解、空气分离、能源一体化。 本论文介绍了一种基于可再生能源、水电解和利用二氧化碳作为传统工艺和碳氢化合物使用的新替代品生产尿素肥料的设计和模拟。 生产分为五个工艺单元：水电解，利用可再生能源发电，生产氢气； 空气分离装置，通过低温分离从空气中获取氮气； 氨合成； 利用从排放中捕获的二氧化碳合成尿素；和尿素固化以提高产品纯度以实现商业化。使用 Aspen Plus 程序和 Aspen 过程经济分析仪 (APEA) 进行模拟，以确定建造和运营大型尿素工厂的可行性，并对市场进行经济分析。设计一座每小时产量为 44.5 吨、纯度为 99.9% 的尿素颗粒工厂，最终资本投资为 6.33 亿欧元，每年维护和运营成本为 8400 万欧元，能耗为 28 GJ/吨尿素。与传统尿素生产相比，绿色工艺的资本投资增加 33%，维护和运营成本增加 1.5 倍。根据今天的市场分析，对于一个生命周期为 25 年的生产工厂，以市场价格出售产品，资本投资将在 20 年后获得回报。然而，为了实现有竞争力的工厂投资，产品价格应在市场上比传统价格高出 25%。此外，对自产电力进行分析，结果发现运营成本减少了 97%，而初始资本投资增加了 50%。
增材制造指南 — 设计 — 定向能量沉积 1
定向能量沉积 (DED) 描述了一类增材制造 (AM) 工艺，其中聚焦热能用于在沉积材料时熔化材料，这在指南 F3187 中有详细描述，并提供了除既定工艺之外的额外制造选项。DED 有可能减少制造时间和成本，并提高零件功能性。通常，DED 用于处理金属原料以执行以下任务之一：制造净形状和近净形状零件、在常规加工的零件上制造特征、进行表面改性（包覆）以防止磨损和腐蚀，或通过向破损或磨损的零件添加金属来修复金属零件。DED 工艺根据几个维度而有所不同，包括原料类型（线材或粉末）、能量源（激光、电子束、电弧、等离子）、能量源数量和机器架构。一些实施方案包括减材工艺，以将零件和特征加工成最终尺寸。一些实施方案利用一个或多个实时传感器来监控各种性能指标，例如熔池温度或尺寸。从业者了解传统的、长期存在的制造工艺（例如切割、连接和成型工艺，例如通过机械加工、焊接或铸造）的优势和劣势，并在设计阶段和选择制造工艺时给予适当的考虑。就 DED 和 AM 而言，设计和制造工程师的经验通常有限。没有与传统工艺相关的限制，DED 的使用为设计师和制造商提供了高度的自由度，这需要了解该工艺的可能性和局限性。本设计指南通过提供有关 DED 零件和特征的典型特征的信息、对这些特征基于工艺的原因的见解以及对工艺能力和局限性的理解，为不同的 DED 技术提供指导。这些信息和理解应该为设计师提供指导，他们可以利用这些指导来利用 DED 功能、绕过限制进行设计并避免工艺缺点。本文件扩展了 ISO/ASTM 52910（通用设计指南），并补充了金属和聚合物材料的粉末床熔合设计指南（ISO/ASTM 52911-1 和 -2），以及正在开发的其他工艺特定设计指南。此外，它专门针对 F3187 指南中的通用 DED 描述并以此为基础。
ASTM F3413-19e1
定向能量沉积 (DED) 描述了一类增材制造 (AM) 工艺，其中聚焦热能用于在沉积材料时熔化材料，这在指南 F3187 中有详细描述，并提供了除既定工艺之外的额外制造选项。DED 有可能减少制造时间和成本，并提高零件功能性。通常，DED 用于处理金属原料以执行以下任务之一：制造净形状和近净形状零件、在常规加工的零件上制造特征、进行表面改性（包覆）以防止磨损和腐蚀，或通过向破损或磨损的零件添加金属来修复金属零件。DED 工艺根据几个维度而有所不同，包括原料类型（线材或粉末）、能量源（激光、电子束、电弧、等离子）、能量源数量和机器架构。一些实施方案包括减材工艺，以将零件和特征加工成最终尺寸。一些实施方案利用一个或多个实时传感器来监控各种性能指标，例如熔池温度或尺寸。从业者了解传统的、长期存在的制造工艺（例如切割、连接和成型工艺，例如通过机械加工、焊接或铸造）的优势和劣势，并在设计阶段和选择制造工艺时给予适当的考虑。就 DED 和 AM 而言，设计和制造工程师的经验通常有限。没有与传统工艺相关的限制，DED 的使用为设计师和制造商提供了高度的自由度，这需要了解该工艺的可能性和局限性。本设计指南通过提供有关 DED 零件和特征的典型特征的信息、对这些特征基于工艺的原因的见解以及对工艺能力和局限性的理解，为不同的 DED 技术提供指导。这些信息和理解应该为设计师提供指导，他们可以利用这些指导来利用 DED 功能、绕过限制进行设计并避免工艺缺点。本文件扩展了 ISO/ASTM 52910（通用设计指南），并补充了金属和聚合物材料的粉末床熔合设计指南（ISO/ASTM 52911-1 和 -2），以及正在开发的其他工艺特定设计指南。此外，它专门针对 F3187 指南中的通用 DED 描述并以此为基础。