机械工程与产品设计工程系“，

该系专注于流体动力学/力学、流体结构、热力学、材料和能源转化、高温化学和材料加工等领域的前沿和高影响的研究，以改造行业。

这项研究是由流体和过程动力学研究组．

金属和塑料的增材制造

增材制造(AM)的研究包括使用金属基的选择性激光熔炼(SLM)和直接金属沉积(DMD)技术和基于塑料的熔融沉积建模(FDM)和立体蚀刻技术开发和表征新结构和组件。研究项目还与CSIRO AM设施合作进行，包括电子束熔炼(EBM)和冷喷雾工艺。工作集中在复合材料的开发，工艺优化，材料行为和性能表征的AM生产零件。最近和目前的项目包括:

• 用于熔融沉积模拟的金属-聚合物复合材料的发展
• 功能梯度材料和晶圆结构的DMD
• 注塑成型中保形冷却技术的发展
• DMD高强度合金的力学表征
• EBM加工钛合金的力学性能
• 通过新颖的实验设计优化FDM工艺
• 冷喷涂添加工艺的三维多组分模型
• SLM加工合金的高应变率行为
• SLM加工零件的拓扑优化
• 用3D打印技术制造的变形结构的力学行为

联系人:赛义德·马苏德教授

先进的金属精炼和杂质去除

我们的研究重点是开发新的高温工艺，用于精炼、去除杂质和生产碳足迹更低的金属。之前的项目包括:

• 用于电子/电气导体的铝熔体杂质去除

• 新型太阳能级硅精炼，电增强精炼

• 新型碳硫化多级制铝工艺

• 通过选择性硫化去除风化钛铁矿中的杂质

联系人:M Akbar Rhamdhani副教授

替代和城市资源处理

城市矿石、工业废物/副产品和低品位矿石可以成为金属的替代来源，特别是高价值、珍贵和稀有金属。我们的研究侧重于从这些资源中回收金属的不同方面。我们最近的项目包括:

• 从电子废物中回收贵金属:热力学模型、技术经济和LCA研究

• 从工业废料中回收金属(锌、铅、镍)

• 钕铁硼磁体高温回收:磁体在高温下氧化

• 从照明和汽车应用中回收稀有金属

• 风化钛铁矿的处理:铬铁矿杂质的分离

• 将风化红土作为镍的来源进行加工

联系人:M Akbar Rhamdhani副教授

铝冶炼基础

世界铝生产的主导地位是霍尔-埃罗特工艺，这是一种高温电解工艺。斯温伯恩与CSIRO和主要铝公司合作进行的研究集中在通过研究工艺的基本方面来减少能源使用。Swinburne的研究在开发新型耐火材料和理解阳极下气体的演化(这对过程中的电阻损失有很大影响)方面做出了贡献。

联系人:Geoffrey Brooks教授

材料的能量吸收、变形和力学行为

这项研究包括CFRP(碳纤维增强塑料)的性能研究。碳纤维增强塑料管坚固轻便，多年来一直在工业上使用。其他的材料结构包括蜂窝和泡沫，这些轻质材料在变形时可以吸收大量的能量。它们已被用作混合结构的核心材料。我们也在研究辅助材料/结构。目前的研究包括:

• 不同高度CFRP管的变形模式

• 预切CFRP管的力学性能

• 混合铝管轴向破碎过程中的变形模式和能量吸收。铝管填充蜂窝/泡沫不同的配置)

• 膨胀铝管在轴向载荷作用下的变形模式

• 塑性材料/结构(3D打印制造)在动态载荷作用下的力学响应

联系人:阮董副教授

石灰强化碳热还原黄铜矿

这项研究包括实验室规模的测试，以研究在控制条件下(温度、时间、粒度等)石灰增强碳热还原黄铜矿，使用XRD和定量电子显微镜对产物和中间体进行广泛表征，以及热力学和动力学建模。

联系人:助理教授John Rankin说

氧气炼钢

史文朋以氧炼钢过程的模型闻名于世。氧气炼钢是一种重要的金属生产工艺，是炼钢的主要途径，但该工艺条件极端(1600℃以上)，研究难度较大。斯威本(与主要钢铁公司合作)开发的各种模型已经成功地预测了除碳、渣泡和除磷的速率，但在理解过程的早期部分方面仍有挑战，这对过程的有效控制有很大影响。物理、动力学和CFD建模技术被用于研究该过程的关键细节。

联系人:Geoffrey Brooks教授

太阳能冶金和太阳能热研究

这项研究的重点是通过利用集中太阳能加工矿物来生产金属，从而降低金属生产的碳足迹。斯温伯恩有一个42千瓦的太阳模拟器，可以在受控条件下复制强烈的太阳通量，并在1000°C以上进行实验。特别感兴趣的是与太阳能炉相关的化学动力学和传热特性。目前和最近的工作包括:

• 开发利用铁矿石复合材料的太阳热加工生产铁的新途径

• 太阳能蓄热用熔融亚硝酸盐的高温特性

联系人:Geoffrey Brooks教授

磁性材料的结构与性能

该研究领域的重点是了解磁性材料的结构和磁性能。目前的研究包括采用溶胶-凝胶法制备的六铁磁体锶(SrFe12O19)永磁粒子的研究，该粒子因其磁晶各向异性而具有高矫顽力。其他研究还包括磁簇和磁场对磁性复合流体抛光的影响。了解磁场对磁流体的影响及其在提高表面光洁度方面的应用对工业应用非常重要。

联系人:黄逸博士

生物医学应用表面处理

本研究的重点是开发具有足够生物活性和抗菌能力以及组织整合能力的钛合金植入物的生物性能和长期机械稳定性的新途径。目前的研究包括设计、制造和表面修饰具有所需特性的钛合金，并从生物相容性和细菌毒性方面评估含有抗菌剂的生物相容性涂层。对结构-性能关系的基本理解对于开发新材料和新型生物医学器件是必不可少的。

联系人:王建平博士

钢包冶金用传感器

钢包冶金在生产高质量钢中起着至关重要的作用。由于容器中的极端条件，过程的控制是困难的。在斯威本，我们一直致力于为该过程开发新的传感器，包括振动、声音和视觉系统。这些系统已经在工业试验中进行了测试，并开发了分析产生的信号的新技术，为工业提供有用的控制信号。

联系人:Geoffrey Brooks教授

可穿戴防护装备

本研究领域的目标是研究和开发可穿戴安全装备，以帮助减轻伤害的严重程度。它涵盖了可穿戴防护设备/装备的设计、材料和智能结构，用于因撞击或其他可能造成人身伤害的潜在危险而有受伤风险的人员。研究内容包括工程科学与设计、3D打印、3D建模与仿真、实验设计与测试等材料研究。它还包括代理设计、测试方法和测试设备的设计和开发、阈值损伤标准在设计过程中的应用和性能演示。最近的项目包括:

• 骑车人面部碰撞防护

• 为有摔伤风险的人员提供的可穿戴冲击防护

联系人:Pio Iovenitti副教授