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研究生研究项目

多孔材料的x射线成像和性能表征

学位类型
哲学博士
准入要求
2:1荣誉学位
(查看完整的入学条件)
学院研究生院
工程与自然科学学院“,
截止日期

PG电子官网项目

多孔材料具有多种功能,包括轻质承载, 影响保护, 能量吸收和隔热或隔音. 它们有一系列的应用,如航空航天和运输结构, 保护镶板, 货物包装, 和绝缘.

多孔材料的性质取决于它们的组成和多孔结构的详细几何结构.

具有随机结构的泡沫可以通过化学或物理吹制而成, 或者通过加入空心填充物来产生语法泡沫. 使用增材制造(AM)技术来控制材料沉积的位置,可以生产更可控和有序的结构. 这些多孔结构的复杂性使得属性的识别和预测变得困难. 尽管AM架构有所改进, 泡沫由于其随机结构,仍然容易产生缺陷.

x射线计算机断层扫描(XCT)是一种功能强大的工具,可以实现体积成像,并可以识别多孔材料的结构. 当与建模结合使用时, XCT的体积成像能够预测功能相关的材料特性. 高分辨率XCT成像可以生成多孔几何形状的数字模型,可以通过有限元分析来预测其性质和行为. 然而, 这些高保真的图像和预测非常耗时, 昂贵的, 对于高密度材料和大型部件并不总是可行的, 这两种情况都会导致x射线衰减大,对比度差.

本项目旨在:

  • 利用XCT成像来表征多孔结构
  • 开发分析方法,预测材料的性能和行为,如机械, 热, 和声学
  • 实验验证这些方法

目标是使用低分辨率XCT图像来实现这些预测,这些图像可以快速获得更大的部件或密度更大的材料. 您将利用增材制造(AM)的设施和专业知识, 机械测试, 表征和PG电子官网的μ -VIS x射线成像中心.

你将作为该项目的合作伙伴和赞助商与英国政府防务组织合作. 您将有机会支持和评估正在开发的用于最先进的防御系统的材料,这些系统将遇到广泛的环境. 将有机会在赞助机构内安置,并有可能在未来就业.

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