本研究探讨了氢气在资源和能源密集型产业 (REII) 脱碳中的应用,并对钢铁制造业的情况进行了具体的分析。氢气在我国经济中的使用日益增加,意味着电力消耗也同样增加。这是因为目前最有前途的 H2 生产技术是水电解。为此,欧盟氢能战略预计 H2 生产能力将逐步提高。但可能会出现瓶颈(尤其是电解器所需的能量)。到 2030 年底,产能应达到 40 GW(约 10 Mt/y)。钢铁制造业严重依赖 H2 来实现工艺脱碳(通过直接还原铁矿石)。我们的研究分析了这种新工艺能够与欧洲和海外现有碳化资产(即高炉)竞争的条件。它强调需要从碳价格到通过碳差价合约实现的碳边境调整机制的综合和一致的政策,同时也强调不应忽视对电价的更好监管。
谨代表矿物、金属与材料学会 (TMS) 和大会组委会,我们热烈欢迎您参加第五届综合计算材料工程世界大会 (ICME 2019)。材料科学与工程领域继续扩大其在其他学科中的应用,这在很大程度上归功于我们社区通过材料基因组计划 (MGI) 和综合计算材料工程 (ICME) 技术加速材料发现的大胆愿景,用于设计、开发、制造和部署新材料和新工艺。在前四届 ICME 世界大会取得巨大成功的基础上,ICME 2019 将召集利益相关者(包括研究人员、教育工作者和工程师),讨论 ICME 作为一门工程学科的全球最新发展。自 2008 年具有开创性意义的国家科学院报告将 ICME 定义为一门学科以来,现在已经过去了第一个十年,我们认为,反思已经取得的显著进展并讨论未来发展方向非常重要。
• 在中试工厂(Morrow Energy 中试工厂)获得实践学习经验,该工厂用于工业设计流程、改进设计和扩大生产、优化操作条件以及测试新想法和新产品 • 在最先进的实验室(Valero Lab)中对想法和理论进行台架测试,然后才能进行中试 • 与行业紧密联系,独特的校友指导计划为各个级别的学生提供服务,并为学生提供与行业领袖联系的机会 • 针对化学工程师的独特课程和经验,为创业做准备 • 为我们的学生提供成为全球思考者的各种机会,例如,我们的学生与世界知名的教师和研究生一起开展开创性的研究,以解决世界上的重大问题 • 德克萨斯理工大学的化学工程师接受过培训,以对社会负责的解决方案解决全球问题来改变世界。作为一名化学工程师,您将参与新工艺和新产品的持续开发,这些工艺和产品构成了全球经济大部分制造业的基础。
2023 年的展会将作为一项混合活动举办,包含 4 个部分:能源材料(改进的金属离子电池材料:基于金属离子的电池的先进材料、电化学方法和新的表征方法;固体氧化物燃料电池的材料、合成、烧结和表征方法;用于能量收集的新型压电和热电材料;用于热能存储的新型材料);关键原材料(用于极端条件下可持续替代关键原材料的新材料和工艺;用于能源和生物医学应用的新型金属、陶瓷、复合材料和混合材料的增材制造;先进材料的循环性、其再利用和重新设计的新工艺)和环境保护新材料(用于工业废水净化的材料;用于 CO 2 吸附的材料;用于传感器和先进检测的新材料)。材料建模与仿真(用于储能的材料的原子建模;用于生物医学应用的材料的原子建模;过程建模)。我们继续鼓励年轻研究人员的参与。他们的许多有趣贡献都包含在青年科学家奖竞赛中。
20 世纪最后 25 年,一方面新材料和新工艺取得了突破性进展,另一方面,为了满足日益复杂的技术,人们对新奇、可定制、可集成和可适应的材料的需求也随之增加。21 世纪前 25 年,数字化和可持续性分别成为未来技术的驱动力和轨道。不可否认,技术史建立在材料的进步之上。与此同时,过去所有的技术革命浪潮都是由资源过度开发所驱动,导致废物量不断增加和排放有增无减。因此,技术进步的目标,进而材料研究的目标,本质上是相互冲突的。在这里,转化研究的作用是找到优化的解决方案。过去几十年来,出现了大量新材料(如纳米材料、金属玻璃、高熵合金、生物材料、生物可降解聚合物、功能陶瓷、稀土、半导体材料、智能及自适应材料等)和新工艺(如氢基加工技术、非平衡加工、自下而上加工、自组装等)。与此同时,理论、实验和计算三大知识流的独特融合加速了对材料科学中复杂和多尺度现象的探索。例如,自下而上的处理不仅在以预配置或自组装模式构建一维、二维和三维材料结构方面非常有用,而且还能揭示不同长度和时间尺度的现象,而这些现象是自上而下的路线无法通过实验获得的。尽管近年来取得了大量的研究成果,但除了医疗保健、半导体、太空等少数领域外,新兴材料和工艺的升级和对标与所需产品之间的对比,尚未引起研究部门和/或行业的相应关注。此外,技术和产品创新链中的关键问题和障碍也仍有待解决。为了迫切需要发展研究框架和举措,以便将先进材料研究的突破转化为商业技术、产品和应用,IOP 创办了《转化材料研究》杂志。该杂志的范围旨在解决材料创新链的所有阶段,从发现和发明到产品开发和制造。鉴于金属和材料转化研究的重要性日益增加,国家先进制造技术研究所冶金和材料工程系在纪念其银禧之际,主动组织了金属和材料转化研究国际会议。会议的目的是为研究人员、行业专家、新兴工程师、资助机构、政策制定者和其他利益相关者创建一个共同平台,以分享他们在会议主题领域的知识和观点。
摘要 — 设计并演示了在 100 微米薄玻璃基板上通过通孔互连的高精度高性能带通和低通滤波器的双面或 3-D 集成,用于超小型双工器组件。开发了一种实现大面积高精度制造的新型工艺,以大大提高电气性能的公差。高精度、高品质因数和高元件密度以及玻璃上的薄膜层用于在玻璃上实现创新的拓扑结构,以实现高带外抑制和低插入损耗。低损耗 100 毫米厚的玻璃芯和多层 15 毫米薄聚合物膜用于在基板上构建滤波器。演示的双工器尺寸为 2.3 3 2.8 3 .2 毫米。借助玻璃的尺寸稳定性和半加成图案化工艺控制,所制造的滤波器的性能与模拟结果具有极好的相关性。还分析了工艺敏感性分析对双工器性能的影响。最后,展示了一种独特而创新的工艺解决方案,以控制工艺偏差并实现良好的双工器公差。使用新工艺,性能偏差控制在约 3.5 倍。
Ihab 带领他的团队四年来第二次荣获研发奖。这一享有盛誉的奖项表彰了全球范围内开发的最有前途的新产品、新工艺、新材料和新软件。有人可能会说,这些奖项体现了创新的实际行动。在谈到合作时,计算机科学家 Siva Rajamanickam 和他的团队获得了 R&D 100 奖,Siva 说这个项目是在休息室开始的。“我和一位同事在休息室闲逛时问了一个问题,‘帐篷里最高的杆子是什么?’意思是,材料工作流程中最昂贵的部分是什么,”Siva 说道。“我的同事解释了他们如何花费数月时间进行密度泛函理论模拟,并指出如果可以加快这个过程,将会‘改变游戏规则’。“那次谈话让我开始思考如何为 DFT 构建一个人工智能模型。我向同事提出了这个想法,他对此表示怀疑——我没有材料科学背景,所以我是一个局外人,他建议我可以做得比他们几十年来做得更好。但他向我推荐了两位 DFT 专家,他们恰好
添加材料并通过细化组成晶粒来提高强度(图1中Ⅰ)。理想的最终目标材料是纳米多晶体,其中纳米级金刚石或立方氮化硼晶粒直接紧密地结合在一起,而不包含任何粘合剂材料(图1中Ⅱ)。最终材料可以形成与单晶金刚石相似的高精度切削刃。此外,这种材料的不可解理性使切削刃的强度超过了单晶的强度。由于这些优异的特性,该材料在精密和微加工应用中很有前途。然而,这种创新的纳米晶材料不能仅仅通过扩展传统技术来创造。相反,开发创新的新工艺(产品创新)至关重要。我们开始研究和开发纳米多晶金刚石和纳米多晶立方氮化硼,旨在创造适用于更高速、更高效和更高精度切削应用的终极切削刀具材料。我们经过多年的努力,通过建立超高压新技术和直接转化烧结工艺,成功研制出这些新型超硬材料。本文详细介绍了这些新型超硬材料的开发、特性和应用。
罗马-米乌尔大学建筑学院,罗马 00100,意大利 摘要:新的生产模式旨在改进各种新工艺和现有技术,通过创新的商业方法开拓新市场,并为建筑电力的转换和增强引入足够的技术解决方案。目标是在新的建筑过程中采用精益制造和机器人设备来创新玻璃技术,遵循符合能源效率、节能、可用性、可靠性、温湿健康、外观、视觉、声学健康、降低成本、建筑系统安全性和生产力需求的标准。我们重点介绍了集成设计仪器和方法的战略应用、数字制造、智能、动态、自适应和 LED 外壳、BIPV(建筑一体化光伏)与集成光伏板的智能玻璃幕墙、混合氢系统和 RES(可再生能源)在网络上的集成及其可靠性。这些标准适用于使用可再生资源的清洁能源。挑战在于新的建筑模式,增加科学支持,应用智能玻璃技术,有效利用各种旨在减少能源需求的解决方案,被动使用可再生能源的清洁能源。关键词:玻璃效率、技术创新、新模式、BIPV。1. 介绍
亚洲热喷涂会议 (ATSC) 是亚太地区热喷涂社区交流和知识共享的平台。会议将重点介绍热喷涂研究的进展,包括有关新工艺、材料和应用的信息。此次活动为热喷涂社区的所有利益相关者提供了一个有吸引力的论坛,例如来自行业、研究机构和学术界的研究人员;来自热喷涂服务提供商的专业人士;设备和原料制造商;以及 OEM 和用户,让他们可以在会议期间和会议后进行互动和交流。此次活动还将为年轻的研究人员和工程师提供一个理想的平台,让他们熟悉这项快速发展的技术的最新进展,并通过领先行业展示其产品和服务的展览获得应用知识。过去在日本、韩国、新加坡、中国和印度举办的活动非常成功,参与度很高。第 13 届 ATSC 将于 2024 年 12 月 11 日至 13 日再次在日本仙台市举行。筑波国际涂层研讨会 (TICS) 将于 12 月 9 日至 10 日在同一地点举行。这是一个了解涂层技术的宝贵机会,我们希望您也能参加本次研讨会。