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《欧洲先进制造计量网络（EMN AdvanceManu）发布战略研究议程》

  • 编译者： 李晓萌
  • 发布时间：2025-05-30

  • 近日，欧洲先进制造计量网络（EMN AdvanceManu）发布了其战略研究议程，概述应用于制造领域的计量学的科学和技术优先事项。

    欧盟委员会已将先进制造确定为六大关键使能技术之一，这些技术推动了整个经济的创新，并跨越多个行业，呈现出完全融合和整合的趋势。这些技术有助于欧洲在汽车和工业机器人等工业价值链中的领导地位，对福祉、可持续性和经济增长产生了直接影响。

    该战略研究议程是与欧洲主要利益相关方合作制定的，为计量学的发展提供了战略愿景，支持工业发展，并促进计量学与现代制造环境中先进技术的整合。

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    • 编译者：李晓萌
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    • 背景 “数字时代的欧洲”和“欧洲绿色协议”是欧盟委员会为应对欧盟及其公民面临的重大挑战而确定的六个政治优先事项中的两个。这两个优先事项是相互依存的，为解决这些问题而制定的解决方案在理想情况下可以相互加强。例如，数字双胞胎，即现实世界的虚拟副本，能够对各种流程（从交通到制造）进行建模，并以减少排放和节省资源的方式对其进行优化。另一方面，高效节能的高性能计算解决方案可以推动人工智能（AI）领域的研究。 机器学习（ML）和深度学习算法的最新巨大进步有可能彻底改变社会所有部门的决策过程，包括制造业、医疗保健和生命科学、能源和环境、交通和智能城市。然而，这种技术的广泛采用仍然受到其产出不可信的影响。欧盟委员会成立的人工智能高级别专家组将值得信赖的人工智能确定为其主要关注点。在计量背景下更是如此，基于ML的预测必须有质量保证并可追溯到参考标准。 欧洲数学与统计计量网络 在这个复杂的框架中，EURAMET建立了欧洲数学和统计计量网络（EMN Mathmet），作为解决上述挑战的数学、建模、计算和统计方面的中心参考点。EMN解决了测量科学与数学和统计方法相结合的需求，旨在促进欧洲测量科学的数学和统计应用领域。 EMN Mathmet战略研究议程 基于与利益相关者的广泛协商过程以及各个NMI和DI的战略，并根据EURAMET 2030战略，EMN制定了战略研究议程（SRA），该议程将作为指导网络合作计量研究活动的重要参考点。 在该文件中，新兴的研究主题是： ·人工智能和机器学习； ·计算建模和虚拟计量已经被纳入并连接到更传统的领域； ·数据分析和不确定性评估。 SRA描述了计量学中数学和统计学领域的未来需求和挑战，并概述了EMN Mathmet如何满足这些新出现的要求。 EMN主席Francesca Pennecchi评论道： “在其草案版本中，Mathmet SRA已经产生了良好的影响，为一些国家计量研究院的人工智能战略、几个EURAMET潜在研究主题和联合研究项目提供了投入。它还被作为关于CIPM战略2030+的问卷的投入。现在它在其最终版本中发布，预计它将作为参考文件，指导Mathmet成员的研究工作，使他们能够与高层利益相关者和其他伙伴关系互动，并影响未来的欧洲计量伙伴关系呼吁以及数学和统计计量领域的合作研究项目。
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  • 《欧洲能源研究联盟发布核能材料战略研究议程》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-08-05
    • 近期，欧洲能源研究联盟（EERA）发布《可持续核能材料战略研究议程》 ，确定了欧盟将要开展的核能材料研究路线，以确保为欧盟第四代核反应堆的设计、许可、建设和安全长期运行提供合适的结构材料和燃料材料，促进第四代核反应堆的商业部署。本次议程提出了重点开展结构材料和燃料材料两个主题研究，具体内容如下： 一、反应堆结构材料研究 1、材料的性能机理研究 （1）金属材料的高温力学行为和性能衰退研究：实验和模拟结合研究金属材料（奥氏体钢、马氏体铁素体双相钢、镍基合金等）的高温蠕变特性，分析材料的蠕变机制，金属材料的循环塑性和疲劳测试研究，并收集相关实验数据；开展金属材料的蠕变-疲劳损伤及断裂机制分析；金属材料高温强度研究。 （2）冷却剂和结构材料的环境匹配性研究：针对液态金属（如奥氏体钢）冷却，开展液态金属的腐蚀核防护技术研究；液态金属脆裂失效机制研究。 （3）结构材料辐射效应：针对结构材料的辐射损伤问题如辐照肿胀与蠕变现象、辐照硬化与脆化、辐照疲劳与蠕变相互作用等开展系统研究，以研究出相关的防护技术提升材料的使用寿命。 （4）焊接件质量评估：研究焊接件在反应堆的温度、压力和强辐照条件下的稳定性和相容性问题，提升焊接工艺，改进焊接质量。 2、先进结构材料的模型和表征 （1）结构材料的微结构和微化学演变研究：对高温高压高辐射环境下材料的微观组织、结构变化过程（如辐射硬化和脆化、辐射诱导的材料组分分离和沉积等）进行表征和研究。 （2）辐照后的材料机械行为研究：利用高能离子束模拟研究，了解和预测辐射损伤诱发的结构材料物理机械性能下降（如循环塑性和疲劳、蠕变-疲劳损伤相互作用）的复杂机械行为。 （3）材料断裂机理研究：开发计算机模型，动态拟合材料断裂整个过程，探究材料起裂、裂缝传播作用机理。 （4）陶瓷/复合材料性能研究：利用先进的成像和计算机模拟技术对反应堆使用的陶瓷材料/复合材料的耐高温、耐腐蚀、耐辐射的物理化学特性进行测试研究。 3、先进结构材料研发 （1）结构材料制备工艺：开发更加高效、简洁、经济的结构材料制备工艺（如可以引入3D打印技术），减少材料的制造周期和成本。 （2）奥氏体钢性能改善：通过添加少量的添加剂，减少点缺陷，开发出辐照肿胀和热膨胀系数更低的奥氏体钢，降低材料的抗辐照肿胀性。 （3）马氏体铁素体双相钢（F/M钢）：开发新的制备工艺，制造出具备耐高温、良好的抗辐照肿胀性的氧化物弥散强化F/M钢；开发新的氧化物弥散强化F/M钢焊接工艺；研发新的防氚渗透耐蚀绝缘涂层材料。 （4）SiC核包壳材料的开发和性能分析：开发高性能的SiC核包壳材料，发展标准化的测试手段（如利用扫描电镜、透射电镜、热导率表征手段等）来研究中子辐照SiC核包壳材料缺陷分析；探究材料的抗高温氧化性能和抗腐蚀性。 （5）耐火合金材料：研发新的Mo元素掺杂的V-Cr-Ti合金熔炼制备技术，提升材料的高温强度（耐火性）、抗中子辐照肿胀、耐腐蚀特性等。 （6）新型核结构材料：研发新型、能够抵抗更高温度和更大辐照剂量的多元高熵合金材料，探索不同元素组合对材料性能的影响；通过对材料组分和材料微结构的调控，改善新型MAX相结构材料（即新型三元陶瓷材料）的耐腐蚀、抗辐照和耐高温性能。 二、反应堆燃料材料研究 1、材料性能机理研究 （1）高熔点核燃料材料：开发熔点更高、物理化学性质稳定的新型燃料棒材料，提升安全裕度。 （2）原子传输和微结构演化研究：探究辐照环境下，核燃料点缺陷的形成、扩散行为机理研究；探究在核反应堆环境中材料微结构的演变规律，及其对结构稳定性、力学性能特性影响。 （3）裂变产物研究：针对反应堆本体一回路裂变产物（如氦、氪、氙等放射性气体以及其他放射性微粒等）开展产物的微观行为的多尺度研究，探明裂变产物的微观行为机制； （4）核燃料包壳相互作用研究：由于包壳面临核燃料芯体，包壳内壁受到裂变气体压力、腐蚀和燃料肿胀以及吸氢致脆等包壳与芯块的相互作用等危害，任其发展可导致包壳破损，引起安全问题，因此需要对此开展研究，探索解决方案。 2、核燃料材料的模型和表征 （1）核燃料熔点研究：利用激光加热手段来研究不同组分对核燃料熔点的影响；用量热法研究各种非化学计量比的燃料样品的熔点；利用仿真模拟方法从原子尺度计算不同组分对材料熔点的影响。 （2）辐射缺陷和原子输运：综合利用各类表征手段，如量热法、电导率测试、拉曼光谱等，研究各种非化学计量比核燃料材料辐照点缺陷形成和扩散机理研究；利用仿真模拟方法从原子尺度计算不同组分对材料辐射缺陷形成的影响。通过热量测试，研究辐照增强扩散效应的研究。 （3）裂变产物研究：通过热量测试，对不同组分核燃料裂变产物（如氦、氪、氙等放射性气体以及其他放射性微粒等）的辐照增强扩散行为进行研究；开发相关的仿真模型研究裂变产物的热力学行为。 （4）机械特性研究：开发相关仿真模型从原子尺度研究辐照肿胀和蠕变对材料机械性能的影响，并开展相关的实验研究。 3、先进核燃料材料开发 （1）氧化物核燃料：开发新工艺，通过组分调控优化进而实现对微结构的调控，制备高性能的钚铀混合氧化物核燃料，提高资源的利用率，解决核燃料资源不足的问题。 （2）新型燃料开发：开发新型的氮化、碳化铀系核燃料，并通过完整的物理、化学、机械等测试手段对新材料性能进行全面的表征。研究新燃料和包壳及冷却剂之间的相互作用。开发热化学模型，研究核燃料氧化机制。关注熔盐反应堆，开发新型熔盐以更有效地加载核燃料和发挥冷却效果（熔盐自身既是加载核燃料的载体，同时也是冷却剂）。
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