今天，我们为大家解析的是瑞典皇家理工学院博士研究项目。
“Doctoral student in Advanced characterisation/modelling of tungsten”
学校及专业介绍
学校概况
瑞典皇家理工学院自1827年建校至今,已发展为北欧地区排名首位的理工科院校。 该校在2025年QS世界大学排名中位列第73至78位,承担着瑞典三分之一的技术研究与工程教育任务。 近两百年的发展历程使这所院校积淀了深厚的创新传统,从诺贝尔炸药的发明到现代Spotify和Skype的诞生,瑞典的技术革新脉络始终与KTH紧密相连。
该校目前在校生规模超过14000人,提供60余个英语授课的硕士项目。斯德哥尔摩作为校址所在城市,在欧洲绿色城市排名中名列前茅,同时也是公认的宜居与安全城市之一。这座北欧都市将自然环境与现代都市生活融为一体,为国际学生创造了理想的学习与生活环境。
院系介绍
Materials Science and Engineering系是KTH五大学院体系中的重要组成部分。该系在材料科学领域的研究实力位居全球前列,研究涵盖金属材料、陶瓷材料、复合材料等多个方向。该系建立了多个国家级研究中心,与航空航天、能源、国防等产业界保持密切合作关系。
该系的研究方法论强调理论建模与实验验证的结合。研究团队配备了先进的材料表征设备,包括原子探针断层扫描和电子显微技术。这些设施为博士研究生提供了开展前沿研究的硬件基础。
招生专业介绍
Materials Science作为交叉学科,融合了物理学、化学与工程学的理论框架。该专业研究材料的组成、结构、性能及加工工艺之间的内在联系。KTH的Materials Science项目注重培养学生的系统思维能力,要求学生既掌握微观层面的原子结构分析,又能理解宏观层面的材料性能表现。
本次招生的两个博士岗位聚焦钨及其合金的研究。钨作为难熔金属,熔点达3422摄氏度,在所有元素中位居首位。这一特性使其在核聚变反应堆、航空航天发动机等极端环境应用中具有不可替代的地位。该专业的培养目标是使学生成为能够解决材料科学前沿问题的独立研究者。
申请要求
- 学术背景要求申请者须持有材料科学或相关领域的硕士学位,或已完成240学分的高等教育课程且其中至少60学分为硕士层级课程
- 语言能力申请者需达到英语B级或相当于雅思6.5分的水平
- 申请材料需包含简历、学习动机信、学位证明及成绩单。学习动机信不超过两页,应阐述申请者的研究兴趣如何与既往学习经历及未来职业目标相联系。若申请者有代表性的学术出版物或技术报告,建议提供摘要及完整文本的链接。
项目理解
- 研究背景与核心挑战钨材料在能源、航空航天及清洁技术产业中的应用受制于其固有的脆性特征。室温下,钨表现出显著的脆性,塑脆转变温度在300至600摄氏度之间。这一特性使得传统铸造、锻造等加工方法面临巨大挑战。钨的超高熔点虽然赋予其耐高温优势,却也使常规熔化加工几乎不可行。ElectronsMatter网络项目应运而生,旨在通过电子束粉末床熔融技术突破这一瓶颈。该技术在真空环境下操作,能够将加工温度维持在1000摄氏度以上,确保钨材料在延展性较好的温度区间内完成熔化与凝固。相比激光粉末床熔融技术,电子束方法的热管理能力更强,残余应力更低,更适合脆性材料的增材制造。
- 两个研究方向的互补性微观结构建模方向的研究者将构建钨及其合金的热力学与动力学描述模型。这些模型随后被整合到微观结构模拟系统中,用于预测电子束粉末床熔融过程中的相变行为与晶粒演化规律。模型的准确性直接影响工艺参数优化的效率,因此该方向的工作具有方法论先导性。先进材料表征方向则采用原子探针断层扫描和电子-离子显微技术,在原子尺度观察钨合金的微观结构。研究重点在于识别微量元素和合金元素对微观组织及性能的影响机制。实验数据为建模工作提供验证依据,同时揭示模型中未考虑的物理现象。两个方向的协同工作构成了完整的研究闭环。建模预测工艺窗口,实验验证并反馈修正,最终实现无裂纹钨部件的稳定制造。这种理论与实验结合的研究范式是材料科学领域的标准方法论。
- Marie Curie项目的培养体系作为欧盟最具声望的研究资助计划之一,Marie Skłodowska-Curie Actions项目为博士生提供了超越常规博士项目的培养机会。除基本工资外,项目提供流动津贴以及可能的家庭津贴。博士生将参与ElectronsMatter网络的学术活动,包括联合博士课程、培训学校以及在合作大学和产业界的研究交流。这种网络化培养模式的价值在于拓宽研究视野。博士生有机会接触不同研究传统和技术路线,理解同一科学问题的多种解决途径。与产业界的交流则帮助研究者理解应用需求如何驱动基础研究方向。这些经历对于培养能够在学术界与产业界均有竞争力的研究人才至关重要。
有话说
- 技术路线的战略意义电子束粉末床熔融技术处理钨材料的成功将产生连锁效应。该技术一旦成熟,可推广至其他难熔金属如钼、铌的加工,为高温结构材料的制造开辟新路径。核聚变能源作为人类未来能源方案的重要选项,其等离子体面向部件的制造长期依赖粉末冶金方法。增材制造技术的介入将使复杂几何形状部件的制造成为可能,这在传统工艺中难以实现。从产业角度观察,航空航天领域对轻量化与耐高温的双重需求推动了难熔金属应用的扩展。若钨部件可通过增材制造实现近净成形,将显著降低材料浪费和后续加工成本。这一经济效益在高价值、小批量的航空航天零部件制造中尤为突出。
- 跨学科协作的必要性该项目展现的跨学科特征值得深入思考。材料科学家需要理解增材制造的工艺物理,建模专家需要掌握材料热力学与动力学,表征专家则需将原子尺度观察与宏观性能建立联系。这种知识交叉对单一学科背景的研究者构成挑战,同时也创造了培养复合型人才的机会。从更宏观的视角看,材料科学正经历从经验驱动向数据驱动与模型驱动的范式转变。计算材料学的兴起使得材料设计可以在实验之前通过模拟完成大量筛选工作。本项目中建模与表征的紧密结合正是这一趋势的体现。未来的材料研究者需要同时具备实验技能、建模能力和数据分析能力。
- 职业发展的多元路径完成该博士项目的研究者将具备在多个领域发展的能力。学术界方面,难熔金属增材制造仍有大量基础科学问题待解决,包括凝固理论、缺陷形成机制等。产业界方面,能源企业、航空航天制造商、增材制造设备供应商均需要熟悉难熔金属加工的专业人才。Marie Curie项目强调的可转移技能培训也不容忽视。项目管理、科学传播、跨文化协作等能力的培养使研究者能够适应学术界以外的职业环境。这种全面的能力建设符合当代博士教育从培养纯学术研究者向培养多元化高端人才转变的趋势。研究者应当意识到,博士期间获得的不仅是专业知识,更是系统性思考与解决问题的方法论,这些能力在任何职业路径中都具有价值。
博士背景
Benzene,化学化工学院博士生，专注于有机合成化学和绿色化学研究。擅长运用计算化学和人工智能辅助设计方法，探索新型催化剂和环境友好型合成路径。在研究光驱动CO2还原制备高附加值化学品方面取得重要突破。曾获国家奖学金和中国化学会优秀青年化学家奖。研究成果发表于《Journal of the American Chemical Society》和《Angewandte Chemie》等顶级期刊。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
