01、项目概况
英国布鲁内尔大学(Brunel University London)工程与设计学院下属的BCAST(铸造与凝固技术先进研究中心)现招收四个EPSRC工业案例(ICASE)博士生项目的全日制学生。这些项目均由康诺斯铝业(Constellium)赞助,每个项目为期48个月(4年),提供约£23,000的年度奖学金,并全额支付英国本地学费。
这四个项目均致力于铝合金材料的研究和开发,特别关注可持续性、循环经济和轻量化应用。BCAST是专注于轻量化应用金属材料加工的专业研究中心,而康诺斯铝业是全球领先的高质量技术先进铝产品和系统制造商。
02、项目详情
项目一:开发用于汽车应用的抗自然时效、可热处理的低合金铝合金
该项目旨在开发抗自然时效、耐慢速淬火、能够提供高生产率和适中机械性能的可回收Al-Si-Mg基合金,用于汽车应用。研究将聚焦于理解空位捕获元素添加和不同回收含量的Al-Mg-Si基合金的淬火速率敏感性对室温自然时效响应和人工时效处理过程中沉淀硬化行为的影响。
背景:轻量化汽车铝合金具有适中强度和相对较高的生产率,但容易在室温下发生自然时效,导致硬度增加,影响成形性和随后的沉淀硬化过程。此外,通过增加回收利用率和使用更多回收铝来促进铝工业的循环经济对节约资源、减少废物和创造更可持续的未来至关重要。
项目二:理解经不同热机械处理的回收6xxx系铝合金的压溃行为
该项目旨在理解高回收含量压溃合金的变形行为及杂质元素在控制最终性能方面的作用。研究将使用不同的热机械加工路径,包括热处理和更复杂的路径,如变形和时效以及其他非常规路径,以提供最佳的压溃性能、强度和能量吸收特性组合。
背景:净零和可持续性目标以及出口成本意味着需要开发具有更高回收含量的新型合金,既能提供高强度又具备抗压溃性能。由于回收合金中的微量杂质添加与基于原生合金的合金相比存在差异,因此需要开发新的、修改当前的热机械加工工艺。
项目三:利用机器学习和微观结构见解预测挤压铝型材的机械性能
该项目将专注于开发先进的机器学习和深度学习方法组合,以增强对现有数据范围之外的预测。通过将微观结构特征纳入预测模型,旨在创建一个可靠的数据驱动建模框架,该框架能够基于合金成分、加工参数和挤压铝型材的微观结构信息准确预测机械性能。
背景:机器学习已成为预测铝合金机械性能的强大工具,但在两个方面仍面临挑战:一是机器学习预测在现有数据范围之外的外推问题;二是将微观结构特征纳入机器学习模型的复杂性。
项目四:熔化铝废料过程中最小化渣料形成的最佳实践
该项目旨在建立最小化铝废料重熔过程中渣料形成的最佳实践。重点将放在优化预热处理、熔化循环参数和炉子大气控制,以及引入特定的抑制氧化物生长的元素/助熔剂。
背景:在铝回收行业,渣料形成代表了相当大的材料损失,最多可能损失5-10%的装料。渣料主要由铝氧化物、杂质和被捕获的金属组成,形成原因是熔融铝与大气氧气之间的反应。通过研究来自各种来源的废料的表面特性并实施受控预热和环境,可以显著减少熔融铝的氧化并最小化渣料形成。
03、布鲁内尔大学与BCAST中心简介
布鲁内尔大学位于英国伦敦,是一所以工程、科学和设计学科闻名的研究型大学。该校成立于1966年,由三所不同的高等教育机构合并而成,命名以纪念著名的工程师伊萨姆巴德·金厄姆·布鲁内尔(Isambard Kingdom Brunel)。
BCAST(铸造与凝固技术先进研究中心)是布鲁内尔大学内专注于金属学研究的专业中心,尤其关注轻量化应用的金属材料加工。该中心拥有世界级的研究设施和专业知识,在轻金属铸造、凝固科学和可持续材料开发领域处于领先地位。
BCAST与康诺斯铝业建立了大学技术中心(UTC),为学术界和工业界之间的合作提供平台。这种合作模式使博士生能够与BCAST的研究人员和康诺斯铝业的工业研究工程师进行互动,为将来在工业界或学术界的职业发展奠定坚实基础。
04、康诺斯铝业公司简介
康诺斯铝业是一家全球领先的高质量技术先进铝产品和系统制造商。公司成立于2011年,但其历史可以追溯到更早,是从全球铝业巨头中分离出来的实体。康诺斯铝业专注于为汽车、航空航天、包装和工业市场提供铝解决方案。
公司在可持续发展和铝回收方面投入大量资源,致力于减少碳足迹并促进循环经济。康诺斯铝业的技术创新使其能够开发高性能的铝合金和产品,满足现代工业对轻量化、高强度和环保材料的需求。
05、铝合金研究的重要性与前景
铝合金因其轻量化、耐腐蚀性和可回收性而在多个行业中扮演着关键角色。随着全球向可持续发展和减少碳排放的转变,铝合金研究变得尤为重要。
在汽车行业,轻量化是提高燃油效率和减少碳排放的关键策略。铝合金的使用可以显著减轻车辆重量,同时保持结构强度和安全性。此外,随着电动汽车市场的扩大,对高性能、轻量化电池外壳和车身结构的需求也在增加。
铝回收是实现循环经济的重要一环。回收铝仅需要原生铝生产能耗的5%,因此开发能够有效利用回收材料的技术和工艺对于减少行业的环境影响至关重要。这些博士项目正是致力于解决回收铝利用过程中的关键挑战,如提高回收铝的性能、减少加工过程中的材料损失等。
机器学习和人工智能在材料科学中的应用代表了该领域的未来发展方向。通过利用大数据和先进算法,研究人员可以加速材料设计和优化过程,减少传统试错方法所需的时间和资源。
06、申请建议
资格准备
1. 学术背景:确保你拥有或即将获得材料科学、机械工程、物理学、化学工程或相关学科的一等或二等一级荣誉学位。虽然研究生硕士学位不是必需的,但可能会是一个优势。
2. 技能要求:根据项目不同,需要具备的技能也有所差异:
·对于项目一和四,需要有物理冶金、材料科学或化学的强大背景,铸造、热处理、微观结构表征、差示扫描量热法和机械测试的经验是理想的。
·对于项目二和三,需要有材料科学和/或建模的强大背景,机器学习、计算机视觉和计算机编程的经验是理想的。
3. 英语能力:准备IELTS成绩达到6.5(或同等水平,各部分不低于6.0)。
4. 资格要求:确认你是否符合英国本地学费资格,即通过国籍、居住权(在英国生活至少三年且不完全是为了教育目的)或与英国的其他联系。
申请材料准备
1. 个人简历:确保你的简历是最新的,突出与项目相关的学术背景、研究经验和技能。
2. 个人陈述:撰写300至500字的个人陈述,总结你的背景、技能和经验。确保在个人陈述顶部注明项目标题。个人陈述应该说明为什么你对该项目感兴趣,以及你如何符合项目要求。
3. 学位证书和成绩单:准备你的本科/研究生学位证书和成绩单。
4. 推荐人信息:提供两位推荐人的联系详情,其中一位可以是学院的学术工作人员。
5. 英语语言能力证明:如适用,提供你的英语语言能力证明。
申请策略
1. 研究了解:在申请前,深入了解BCAST的研究领域和康诺斯铝业的业务。这将帮助你在申请和可能的面试中展示你对项目的了解和热情。
2. 与项目联系人沟通:在申请之前,考虑与项目联系人进行非正式讨论,了解更多项目细节并展示你的兴趣。
3. 强调相关经验:在你的申请中,强调任何与项目相关的研究或实习经验,特别是涉及铝合金、材料表征、机器学习或相关领域的经验。
4. 展示独立工作和团队合作能力:这些项目要求申请人既能独立工作,又能在团队中合作。在你的申请中,提供证明这些能力的例子。
5. 表达长期职业目标:解释这个博士项目如何符合你的长期职业目标,无论是在学术界还是工业界。
申请截止日期为2025年9月5日中午,所有申请材料应合并为一个PDF文件提交。面试将在截止日期后不久进行。成功的申请人将有机会参与前沿研究,并与工业合作伙伴密切合作,为未来的职业发展奠定坚实基础。