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2020年秋季研讨会时间表

  • 8月24日
    卡里姆艾哈迈德,德克萨斯A&M大学

    核燃料的中尺度模拟
    文摘:综合计算材料科学与工程(ICME)的概念正在被用来延长现有核反应堆的寿命和加快先进核反应堆的设计。实现这一目标的一个主要挑战是选择能够在这些恶劣环境中使用的核材料。在这方面,ICME的概念被用来加速优化现有材料和确定新材料的过程。在这次演讲中,我将通过讨论我们在核燃料微观结构和特性共同进化的中尺度模拟方面的工作来强调我们在这一主题上的努力。

    传记:Karim Ahmed是德克萨斯A&M大学核电工程助理教授。他收到了他的博士学位。普渡大学核工程。他还获得了M.SC.佛罗里达州立大学的材料科学。在加入坦苏之前,他是在爱达荷州国家实验室的燃料建模和仿真部门的博士后研究员,他是穆斯 - 土拨鼠框架的开发商和用户,用于建模燃料,包层和结构材料的性能。艾哈迈德的研究兴趣博士是辐照效应,在极端条件下的微观结构和材料性质的共同性,以及多尺度建模和模拟。

  • 8月31日
    Stephen Raiman,德克萨斯农工大学和橡树岭国家实验室

    更热、更安全、更强、更便宜:支持核能和清洁能源经济的腐蚀科学
    文摘:随着能源系统设计师挑战材料性能的极限,腐蚀科学家致力于控制材料和环境性能,以应对这些挑战,并确保长期的经济使用时间。本次讲座分为两部分,将讨论当前的研究成果,展示如何利用腐蚀科学支持清洁能源,解决当前核反应堆面临的挑战,并在先进的核能和可再生能源系统中实现下一代熔盐系统的热传递和热能储存。

    核能是世界上最丰富的清洁、可扩展的基本负荷能源,但高调的事故已经削弱了公众的信心。2011年的福岛核事故是一个腐蚀问题,涉及一种用作核心结构材料的锆合金的失控氧化,这可能令人惊讶。事故发生后,核工业与美国能源部(Department of Energy)一起寻求用一种能够更好地承受超出设计范围的事故的材料来替代锆基燃料包层。本讲座的第1部分将介绍FeCrAl合金和SiC/SiC复合材料腐蚀实验的结果和分析,这些材料用于新一代的耐事故燃料包层。

    会谈的第二部分将描述一个项目,研究在集中太阳能发电系统、热电池和先进核反应堆中使用熔融盐作为冷却剂和存储介质的材料。使用熔融盐的挑战之一是对面向盐的结构组件施加的咄咄逼人的环境。本讲座的第2部分将讨论旨在从根本上理解熔盐中合金降解的努力。结合实验和计算策略的结果,其中传统实验与x射线光谱和热力学建模相结合,用于识别相关反应,并开发合金盐体系的热力学描述。流动实验用于更准确地再现在熔盐系统中的使用环境和合格的材料。

    传记:Stephen Raiman博士是橡树岭国家实验室材料科学与技术部腐蚀科学与技术小组的研发助理,也是德克萨斯A&M大学即将上任的核工程助理教授。他对了解材料在极端环境中的腐蚀和降解感兴趣。他最近的工作集中在理解材料如何与熔盐相互作用,用于熔盐反应堆和集中太阳能发电,并评估材料在轻水反应堆的事故容忍燃料包壳。在加入ORNL之前,他于2016年毕业于The University of Michigan,获得材料专业的核工程和放射科学博士学位。他还持有布法罗大学(the University at Buffalo)的物理学学士学位。

  • 9月7日
    小秦伊莱恩·李德克萨斯大学,奥斯汀

    莫尔超晶格特性的扭曲角控制
    文摘:在Van der Waals双层,提升了界面处的格子匹配的严格要求。原子对准的周期性变化导致形成面内超晶格,称为Moiré超晶格。扭转角度控制MoiréSupercells的尺寸,并充当独特的旋钮以控制材料特性。虽然在低温下发现了许多电子阶段(例如,upercody agantis),但仍有待探索这种莫尔晶体的其他方面。在这次谈话中,我将讨论Moiré模式的原子重建如何随着扭曲角度的变化以及如何使用简单的拉曼光谱探测它的扭曲角度。其他激发状态属性,例如Exciton寿命和扩散也被扭曲角度的微妙变化彻底修改。

    传记:萧勤伊莱恩李于1997年收到了北京师范大学的B.S学位,博士学位2003年从密歇根大学的物理学中。2003 - 2006年,她是吉拉的博士后研究员。她于2007年担任UT-AUSTIN助理教授,并于2018年晋升为全教授。李教授已收到了几项奖项,包括美国的科学家和工程师的总统早期职业奖。她是柏林技术大学的Humboldt研究员2013-2015之间。她是美国物理社会的研究员。在大流行期间,她在高中学生开始了对流行科学书“物理学”的民众科学书“物理学”的指导阅读计划。

  • 9月14日
    罗伯特•凯利维吉尼亚大学

    工程结构局部腐蚀的计算与实验研究
    文摘:局部腐蚀是腐蚀损伤中最隐蔽的形式之一,因为它很难检测或监测,很难建模,而且大多数暴露在自然环境中的结构裂缝的来源。在本次演讲中,将介绍几种局部腐蚀建模的方法,并强调实验在为模型提供输入信息和验证预测方面的关键作用。本文还将讨论当前建模方法的局限性和未来的展望。讨论的应用包括储存高水平核废料和复杂飞机结构中的电致局部腐蚀。

    传记:罗伯特·g·凯利(Robert G. Kelly)是弗吉尼亚大学AT&T工程教授。他在约翰霍普金斯大学完成博士学业,并作为富布赖特学者和NSF/北约博士后研究员在曼彻斯特大学获得博士后奖学金。他于1990年加入弗吉尼亚大学。他目前的工作包括研究不同合金系统局部腐蚀部位的条件,飞机老化中的腐蚀,以及腐蚀过程的多尺度建模。他是电化学学会和NACE国际的会员。他在研究、教学和服务方面获奖。他曾为许多行业提供技术援助,包括NRC和DOE关于Yucca山项目、美国空军老化飞机项目、NASA安全与工程中心和9/11五角大楼纪念设计团队。

  • 九月二十一日
    艾米彼得森马萨诸塞大学洛厄尔大学

    材料挤压添加剂制造的热模拟与信息学
    文摘:增材制造(AM)已经引起了从航空航天、再生医学到超材料等多个领域的兴趣。使用AM,可以制造具有复杂内部几何形状和结构的试样。尽管AM具有优势和兴趣,但由于机械性能差、缺乏可靠性和专业知识,它的广泛应用受到了限制。在这次演讲中,我将描述一个有限元模型,我们开发来模拟传热和生成温度分布在材料挤压AM (MatEx)。在工作台(FFF)尺度上,超过Tg的时间较短,表明层间扩散的机会有限。此外,在打印速度为10 - 30 mm/s时观察到最大冷却速率,这可能对残余应力演化有影响。在更大的(BAAM)尺度下,观察到比Tg高得多的时间,这可能导致挤压材料的持续流动和印刷结构的翘曲。在两个尺度上研究了材料和工艺参数的影响,在小尺度和大尺度上观察到了不同的趋势。我们还对MatEx应用了材料信息学方法。这些结果的主成分分析(PCA)表明,打印机设计的差异导致了打印材料结构和性能的关键差异。 Combined, these results indicate that designing MatEx materials and processes in concert will lead to improved structure performance, and give preliminary guidance in development of design rules.

    传记:Amy Peterson是麻州大学塑料工程副教授洛厄尔,他有界面现象和添加剂制造(AM)的专长。她的研究小组研究聚合物和聚合物复合材料的加工-结构-性能关系,重点研究多层体系中的界面现象。她于2011年从德雷塞尔大学获得博士学位。她是2011-2013年马克斯·普朗克胶体和界面研究所的亚历山大·冯·洪堡博士后研究员,2013-2018年是伍斯特理工学院化学工程助理教授。正在进行的项目包括用于材料挤出的半结晶聚合物的实验和计算研究、界面相互作用的裁剪以促进高负载复合材料的流动和AM、MatEx的实时控制和性能预测,以及用于细胞培养表面的涂层,其能够控制释放以用于细胞制造。
  • 10月5日
    罗素Hemley大学伊利诺斯州芝加哥

    极端环境下材料的新发现
    文摘:极端的条件,特别是极端的压力和温度,对凝聚态物质产生深远的影响,导致新的、潜在有用的材料的产生。在新一代的小型和大型实验设备中,越来越多的新型材料和现象被记录在广泛的压力范围内(例如,到>300 GPa)。在许多情况下,在理论指导下,最近的结果包括绝缘和金属相之间的不寻常转变,新的拓扑材料和铁电材料,新型超硬材料,以及软物质的转变。对氢和富氢系统的研究揭示了利用新的静态和动态压缩方法在固体和流体中向金属状态的新转变。这些研究包括我们发现的一类新材料——超氢化物,以及在这些系统中近200 GPa的室温超导性的观察。总之,结果是建立了一个新的范式——“材料设计”和“极端合成”的结合。

    传记:Russell J. Hemley在芝加哥伊利诺伊大学担任自然科学杰出教授和物理化学教授。他在卫斯理大学获得学士学位,并获得硕士和博士学位。来自哈佛大学,全是化学专业。此前,他曾在卡内基研究所工作,曾在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室、康奈尔大学和乔治·华盛顿大学任职。他是国家科学院院士、美国艺术与科学院院士、爱丁堡皇家学会通讯院士、俄罗斯科学院霍诺里斯·考萨教授,并获得巴尔赞奖和珀西·W·布里奇曼奖等荣誉。他撰写了大约650份科学出版物。
  • 10月19日
    Peter Hosemann加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley

    从材料选择到部署和降解。不同辐射诱导缺陷之间的协同效应和差异及其对性能的意义。
    文摘:核工程提供了一些最有趣的材料科学挑战,结合物质的物理、化学和核特性,推动材料选择到多维空间,促进对先进制造技术的兴趣,促进梯度材料。电离辐射可导致多种降解机制。位移损伤导致非均衡点缺陷集中,进一步促进位错环的发展,堆积错四面体,空洞和增强或溶解沉淀合金。元素的嬗变可以导致稀有气体的形成,比如氦,它可以形成氦泡。虽然两者都引起了组织和性能的变化,但两者的性质是相当不同的。结合离子注入的小尺度力学测试可以进行单独的效应测试,并以一种有效的方式揭示发生的不同变形过程。本报告旨在强调与核应用有关的最近例子中的不同现象


    传记:彼得·霍斯曼是加州大学伯克利分校核工程系的教授,现任系主任,研究生导师和加州大学伯克利分校辐射安全系主任。2017年,Hosemann教授当选核科学用户设施用户组主席,这是一个提供独特材料表征工具的国际机构网络。Hosemann教授于2008年在奥地利Montanuniversität Leoben获得了材料科学博士学位,他在洛斯阿拉莫斯国家实验室进行了铅铋共晶腐蚀、离子束辐照和微尺度力学测试的研究。他继续在洛斯阿拉莫斯国家实验室进行研究,并于2010年加入加州大学伯克利分校。自2008年以来,霍斯曼教授每篇评论发表了180多篇文章。2014年,他赢得了最好的评论家的核材料期刊奖,俺们文学奖项,2015年,他获得了经颅磁刺激早期职业教师的奖和艾梅罗伯特·兰辛哈迪奖被授予e . s .栏项目工程学院的联合主席。bob官方体育appios致力于他的研究和教学的同时,还领导了加州大学伯克利分校的刀匠团队,赢得了“最佳传统叶片的例子”的头衔为加州大学伯克利分校,是导致教师CalSol太阳能赛车团队赢得了2017年美国太阳能挑战伯克利。

  • 10月26日
    阿里Erdemir德克萨斯州A&M大学

    在极端条件下减轻机械和环境降低的创新表面技术
    文摘:表面工程和涂层技术的最新进展为各种移动机械系统在恶劣操作条件下的效率、耐久性和性能特征的显著改善铺平了道路。特别是,物理和化学气相沉积技术的最新发展,以及电化学驱动的热扩散过程(如超快速渗硼),可以生产出纳米结构和复合层,在极端摩擦学条件下可以抵抗磨损和磨损。具体来说,我们已经开发了一类新型催化活性纳米复合涂层,它可以以自愈合的方式直接从润滑油中提取类金刚石边界膜,从而提供持久的抗摩擦和磨损性能[1]。铁/非铁金属及其合金的超快渗硼也已实现,并显示出在涉及摩擦、磨损、腐蚀和氧化的严重应用中具有很大的前景。难熔金属(如W、Mo、Nb、Ta、Ti、Zr和Re等)的渗硼可以产生超硬度,从而具有极强的机械和环境降解性能。在这次演讲中,我们将概述这些技术和其他新兴的表面技术。基于广泛的实验结果,表面和结构分析研究以及计算模拟,基本机制是最负责这种新型涂层和硼化物层的优越的表面性能也将提出。

    [1] Erdemir, et al., Nature, 536(2016)67。
    [2] Kartal,出版社。,Surface and Coatings Technology, 204(2010)3935.

    传记:Ali Erdemir博士是J.Mike Walker'66德克萨斯州德克萨斯州德克萨斯州的J.Mike Walker '66机械工程系的工程教授和Halliburton椅。以前,他是阿尔冈州立杰出的研究员和阿尔冈国家实验室的高级科学家。In recognition of his research accomplishments, Dr. Erdemir has received numerous coveted awards (including STLE’s International Award, ASME’s Mayo D. Hersey Award, the University of Chicago’s Medal of Distinguished Performance, six R&D 100 Awards, two Al Sonntag Awards and an Edmond E. Bisson Award from STLE) and such honors as being elected to the National Academy of Engineering, the presidency of the International Tribology Council and STLE. He is also a Fellow of AAAS, ASME, STLE, AVS, and ASM‐International. He has authored/co‐authored more than 300 research articles and 18 book/handbook chapters, co‐edited four books, presented more than 180 invited/keynote/plenary talks, and holds 29 U.S. patents. His current research focuses on bridging scientific principles with engineering innovations towards the development of novel materials, coatings, and lubricants for a broad range of cross‐cutting applications in manufacturing, transportation and other energy conversion and utilization systems.
  • 十一月二日
    Phanourios Tamamis德州农工大学大学

    使用计算方法设计功能肽材料和粘土基吸附剂
    文摘:计算方法,包括模拟、结构和自由能计算,正日益成为设计新型材料的有力工具。我将介绍我们实验室研究的两个主题,功能性肽材料的设计和粘土基吸附剂的设计。在第一部分,我将介绍我们最近的进展,使用合理和优化的基础上,我的实验室开发的方法,以设计功能肽材料的几个应用,包括组织工程,药物传递和基因转移。讨论将强调我们的最新努力使用计算和实验相结合的方法通过我的实验室和将军博士的实验室(特拉维夫大学),分别设计新一代抗癌药物与增强的荧光性质,人们,能够自我封装一个特定的抗癌药物,具有现场监测特性。在第二部分,我将介绍我们最近的进展,利用模拟来理解和设计粘土基材料作为有毒化合物的吸附剂与环境应用。本次演讲将重点介绍我的实验室和Phillips博士的实验室(分别是德克萨斯州兽医与生物医学科学学院)利用计算和实验方法相结合的最新成果,研究和设计先进的粘土基材料作为双酚双酚a和BPS的吸附剂。

    传记:Phanourios Tamamis于2006年获得塞浦路斯大学物理系学士学位,2010年获得博士学位,并于2006年被公认为塞浦路斯顶尖本科研究员。在他的本科、研究生和早期博士后研究期间,他的导师是Georgios Archontis教授。在完成博士学业后,2010年至2012年,Phanourios Tamamis在塞浦路斯大学担任博士后研究员,并在Dimitrios Morikis和Christodoulos a . florida教授的共同指导下,担任加州大学河滨分校和普林斯顿大学的富布赖特学者。2013年,他加入普林斯顿大学化学与生物工程系Christodoulos a . Floudas教授的实验室,担任博士后研究助理。2015年,他加入德克萨斯A&M大学化学工程系,担任助理教授。塔米斯的实验室解决了计算生物物理学、计算生物分子工程和自组装交叉领域的关键问题。他的教学和研究获奖,包括2018年Kaneka青年教师奖,以表彰他在生物聚合物方面的研究。他的研究由国家卫生研究院和国家科学基金会资助。
  • 11月9日
    李实德克萨斯大学,奥斯丁

    半导体原子尺度声子带工程

    文摘:作为晶格振动的能量量子,声子控制着功能材料和器件中热、电荷和自旋的传输。第一性原理理论计算的最新进展促使对晶格结构的原子基础进行实验操纵,以设计半导体的声子带和输运性质。在立方晶格结构的重砷原子和轻硼原子的砷化硼(BAs)中,声极化和光极化之间的大间隙抑制了三声子散射使BAs第一个已知的半导体一个特别的晶格导电性。在具有不相称的烟囱梯结构的高锰硅化物(HMS)中,当基中原子数增加到100阶时,声子会被包括异常低频率扭曲偏振在内的许多光模强烈散射。因此,块状HMS单晶表现出与硅锗(SiGe)合金纳米线相似的低晶格热导率,其中高频和低频模式被晶格和表面无序分散。因此,BAs正在成为下一代电子材料,而HMS正在积极探索固态热电发电。

    传记:Li Shi是厄内斯特Coprl SR主持的工程,在德克萨斯大学Cukrl工程学院(UT)在奥斯丁工程2。他分别获得了清华大学、亚利桑那州国家大学和加州大学伯克利分校的学士、硕士和博士学位。在美国攻读研究生之前,他曾在中国的一家电力研究所从事工业研究。在2002加入UT为助理教授之前,他是IBM研究人员一年,随后任命BF古德里奇授予材料工程教授和坦普尔基金会授予教授职位。自2013年以来,他一直担任纳米和微尺度热物理工程的主编。他的学术贡献和专业服务已获得多个奖项的认可,包括德克萨斯州医学、工程和科学院的O'Donnell工程奖和美国机械工程学会(ASME)的传热纪念科学奖。他是ASME和美国物理学会(APS)的当选成员。
  • 11月23日
    Edgar Lara-Curzio博士O亚克岭国家实验室

    从煤中回收稀土元素和关键矿物,用煤作为增值产品的前体

    文摘:在本演示文稿中,将审查使用煤作为增值产品的前体的机会。研究需求和优先研究方向,以便开发能节能和经济有效的过程,用于回收批判性矿物质,包括来自煤炭的稀土元素,以及将煤炼制成制造增值产品的前体。正在开发的技术的示例包括活性炭,碳纤维,用于能量存储装置的电极,电子设备,用于热管理的材料,以及建筑材料。将讨论公私伙伴关系的公私伙伴关系,以及在煤炭社区制定经济和劳动力发展方案的机会。

    传记:Edgar Lara-Curzio是橡树岭国家实验室(ORNL)机械性能与力学组的杰出科学家和负责人,在那里他领导了一个小组的科学和技术操作,专注于材料和结构的力学行为在能源和国家安全中的应用。Lara-Curzio还参与领导了ORNL的化石能源项目,并担任ORNL的高温材料实验室主任。

    他获得the Metropolitan University (Mexico City)的工程物理学学士学位,以及Rensselaer Polytechnic Institute的材料工程博士学位。他的专业领域包括发电材料的开发和表征,以及能源的转换、传输、利用和存储。

    Lara Curzio在同行评议期刊或会议记录中撰写或合著了250多篇文章,四本书的章节,六项美国专利,并合编了16本书。Lara-Curzio是美国陶瓷学会会员,ASTM会员,国际冶金荣誉学会Alpha Sigma Mu会员。2019年,他被评为墨西哥城市大学“杰出毕业生”。