Bourses de doctorat: science et génie des matériaux et fabrication additive
L'université de Queensland en Australie
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Superviseur - Professeur Mingxing Zhang
Quatre bourses de doctorat sont maintenant disponibles au sein de l'École de génie mécanique et minier. Les candidats retenus travailleront sur deux projets de découverte financés par l'Australian Research Council (ARC). L'un concerne les alliages à haute entropie et l'autre la fabrication additive de métaux.
Les deux projets de doctorat sur les alliages à haute entropie visent à concevoir et développer un nouvel alliage à haute entropie (HEA) ou un alliage à composition complexe (CCA) rentable avec des propriétés mécaniques supérieures et permettre ainsi les applications industrielles de ce type de matériaux métalliques. L'analyse des mégadonnées peut être utilisée pour concevoir la composition des nouveaux alliages et une approche de fabrication additive peut être utilisée pour produire les CCA. Un projet se concentre sur le raffinement du grain pour exploiter des raffineurs de grain efficaces pour la matrice BCC des CCA afin d'affiner la microstructure afin d'améliorer la ductilité et la formabilité des CCA. Cet objectif peut être atteint grâce à une nouvelle conception des compositions d'alliages sur la base des derniers principes de raffinement des grains pour les métaux coulés (le modèle d'appariement bord à bord et le modèle d'interdépendance). Un autre projet consiste à développer des processus thermomécaniques appropriés pour les CCA matriciels FCC afin de produire des alliages corroyés de haute qualité avec des propriétés mécaniques supérieures. Ce processus thermomécanique comprend le formage à chaud en mettant l'accent sur le laminage ou le forgeage à effectuer dans un simulateur thermomécanique Gleeble, et le traitement thermique.
Les deux projets de doctorat sur la fabrication additive (FA) visent à développer des technologies pratiques et efficaces pour améliorer la transformabilité en FA des matériaux d'ingénierie qui sont actuellement difficiles ou même ne peuvent pas être traités / fabriqués via la FA. Ces matériaux comprennent la céramique, la plupart des superalliages et alliages de cuivre, la majorité des aciers à outils et à très haute résistance, des alliages d'aluminium à haute résistance et certains alliages de titane. Le développement est basé sur la compréhension actuelle des facteurs qui régissent la qualité des composants AM et des causes de la faible aptitude au traitement AM de ces types d'alliages. L'approche la plus prometteuse pour améliorer l'aptitude au traitement est le raffinement du grain qui peut être obtenu pendant la solidification des pools de fusion. Ainsi, la recherche consiste à exploiter des raffineurs de grains efficaces pour divers matériaux produits par AM. Un projet se concentre sur la céramique, y compris les matériaux MAX Phase, et un autre sur les alliages d'ingénierie.
À la fin du projet de doctorat, les candidats seront formés pour devenir des experts en conception d'alliages, alliages à haute entropie et fabrication additive. En plus d'acquérir de vastes connaissances en science des matériaux, les candidats seront également formés aux caractérisations avancées des matériaux en utilisant les installations de pointe de l'Université. En outre, de hautes compétences en rédaction d'articles scientifiques, de rapports et de demandes de financement sont un autre avantage que les candidats tireront des projets de recherche.
La School of Mechanical and Mining Engineering (SoMME) de l'Université du Queensland maintient une réputation de classe mondiale et est à la pointe de la formation en ingénierie, de la recherche et de la consultation d'experts dans les domaines de la mécanique, des matériaux, des mines, de l'aérospatiale et du génie mécatronique. La réputation d'excellence en recherche de l'École attire des universitaires du monde entier. Nos divers programmes de recherche répondent aux besoins évolutifs de l'industrie et de la société et contribuent au développement économique et social. Les forces de recherche établies de l'École dans les domaines de l'hypersonique, des métaux légers, de la géothermie et de la technologie minière sont complétées par une croissance continue dans des domaines tels que le solaire thermique, les composites, les aciers, l'ingénierie de surface, la fabrication de métaux et la mécanique des roches.
UQ possède des atouts historiques dans la recherche sur les matériaux et a été reconnue internationalement comme l'un des principaux instituts de recherche au monde sur les matériaux métalliques, en particulier le raffinage des grains dans les métaux coulés. L'UQ a accueilli le siège social du CAST CRC pendant 20 ans depuis 1993 et a été un membre clé du Centre d'excellence de l'ARC pour la conception des métaux légers. Le centre AMPAM offre une plate-forme unique pour la recherche sur les matériaux et la fabrication. Le SoMME et l'AMPAM de l'UQ disposent d'un système de dépôt de métal laser (LMD) de pointe (le système de fabrication additive Optomec LENS 450) et d'une imprimante 3D métal SLM Solution SLM 125 et d'un four de fusion plasma unique. Il existe également un laboratoire d'essais mécaniques bien équipé et un laboratoire métallographique au sein du SoMME. En outre, UQ dispose également d'un centre de classe mondiale pour la microscopie électronique et la microanalyse (CMM), entièrement équipé de microscopes électroniques de pointe, y compris des MET et SEM, des installations de préparation d'échantillons, telles que FIB (le plus récent en Australie) et PIPS, et les systèmes de diffraction des rayons X, qui sont essentiels pour le projet.
L'ingénierie des matériaux UQ a reçu la cote ARC ERA de 5 en 2010, 2012, 2015 et 2018.
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