金属热机械加工;金属连接;材料特性;微观结构-性能相关性;金属腐蚀和氢脆;金属晶体结构;再结晶和沉淀动力学;钢产品开发;故障分析;电脉冲;增材制造
四个综合项目:1.开展先进半导体技术的研究和原型设计 2.加强半导体先进封装、组装和测试 3.推动测量科学、标准、材料特性、仪器、测试和制造方面的进步
材料是大多数可再生能源设备的性能瓶颈:我们如何理解和改进材料瓶颈? • 首先看看哪些材料特性决定了能源设备 • 我们如何提高电池中存储的能量(即能量密度)和倍率性能(即功率密度)? • 首先必须合成新型材料:热力学稳定性!
摘要 在本文中,我们提出了一种新颖的数学模型,该模型在一定程度上复制了一般卷对卷纳米压印光刻 (R2RNIL) 制造工艺的工作方式。我们首先确定制造商在提高生产率和控制制造过程方面面临的一些当前挑战和问题。接下来,我们描述和分析构成典型 R2RNIL 工艺的主要物理现象以及用作涂层的聚合物的典型材料特性,并制定符合物理定律的数学模型。然后,我们提出一些数值模拟,这些模拟定性地再现了实验中发现的几个特征,这些特征是在使模型适合数值计算的线性化假设下发现的。此外,我们确定了影响 R2RNIL 的一些关键工艺参数和材料特性,以及它们如何用于材料设计和工艺控制。最后,我们将讨论未来的工作和一些可以在一般框架范围内研究的应用。 关键词:多相多尺度建模、粘弹性材料、光化学键合、混合物力学
可观察的材料特性由各个长度尺度上的物理现象确定。在量子标尺上,核与电子之间的相互作用决定了化学键,这又导致材料的特定晶体结构,可压缩性或颜色。在微观范围内,材料特性取决于晶格缺陷的集体行为,例如空位,位错或晶界。数学方程式描述这些现象已有很长时间了。这些可以是微观尺度上的第一原理表达式(量子尺度),现象学或热力学表达式。由于有效的算法和更快的计算机,这些方程式可以有效地解决越来越多的情况。以这种方式,在进行实验之前,可以通过模拟来解释和/或预测材料的可观察性能。通过动手练习,您将在本课程中学习如何在一个或多个长度尺度上计算固体的不同特性。案例研究将概述用于材料科学家的计算工具,并凝结物理学家在原子层及以上可以理解材料,甚至可以设计它们。
四个综合项目:1. 开展先进半导体技术的研究和原型设计 2. 加强半导体先进测试、组装和封装 3. 推动测量科学、标准、材料特性、仪器仪表、测试和制造方面的进步 劳动力发展
• 先进核技术 • 化学、低放射性废物和辐射管理 • 设备可靠性 • 燃料可靠性 • 长期运行 • 材料降解/老化 • 无损评估和材料特性 • 风险和安全管理 • 废燃料和高放射性废物管理