✖


Jump to content

Кэтрин Фабер

    Add links

    Кэтрин Фабер
    Фабер в Инженерной школе Маккормика Северо-Западного университета.
    Рожденный
    Кэтрин Тереза ​​Фабер

    ( 1953-06-19 ) 19 июня 1953 г. (71 год)
    Буффало, Нью-Йорк , США
    Образование
    Супруг Томас Феликс Розенбаум
    Научная карьера
    Поля
    Учреждения
    Докторантура Энтони Дж. Эванс

    Кэтрин Т. Фабер — американский ученый-материаловед и один из ведущих мировых экспертов в области керамической инженерии , упрочнения материалов и материалов, работающих при сверхвысоких температурах . Фабер — имени Саймона Рамо профессор материаловедения в Калифорнийском технологическом институте (Калифорнийский технологический институт). [1] Ранее она была профессором Уолтера П. Мерфи и заведующим кафедрой материаловедения и инженерии в Школе инженерии и прикладных наук Маккормика Северо -Западного университета . [2]

    Фабер известна своими работами в области механики разрушения хрупких материалов, а также керамики и композитов , связанных с энергией , включая модель отклонения трещины Фабера-Эванса , названную в ее честь. [3] [4] [5] Ее исследования охватывают широкий спектр тем: от керамики для термозащитных и экологических барьерных покрытий в компонентах электроэнергетики до пористых твердых тел для фильтров и потоков в медицинских целях. Фабер является соучредителем и предыдущим содиректором Центра научных исследований в области искусств , а также курирует ряд совместных проектов, особенно с НАСА Лабораторией реактивного движения .

    Биография

    [ редактировать ]

    Ранняя жизнь и образование

    [ редактировать ]

    Фабер была младшей дочерью начинающего авиационного инженера , образование которого было остановлено Великой депрессией . [6] Поскольку она была единственной из ее братьев и сестер, которая интересовалась наукой, отец посоветовал ей получить инженерное образование. Первоначальный интерес к химии перерос в признание керамической технологии после того, как Фабер осознал ее потенциал в решении многих инженерных проблем. В конце концов Фабер получила степень бакалавра наук в области керамической инженерии в Колледже керамики штата Нью-Йорк при Университете Альфреда (1975). [2] Она получила степень магистра наук в области керамики в Университете штата Пенсильвания (1978), где изучала фазовое разделение в очках под руководством профессора Гая Риндона. [2] После получения степени магистра наук она в течение года работала инженером-разработчиком в компании Carborundum в Ниагара-Фолс, штат Нью-Йорк , над разработкой карбида кремния для высокопроизводительных применений, таких как двигатели. [7] После года работы в промышленности Фабер решила получить докторскую степень в области материаловедения в Калифорнийском университете в Беркли , которую она защитила в 1982 году. [2] [8]

    Обучение, признание

    [ редактировать ]
    Кэтрин Фабер читает лекцию о механическом поведении твердых тел

    С 1982 по 1987 год Фабер работал ассистентом и доцентом кафедры керамической инженерии в Университете штата Огайо . [9] Она участвовала в первом классе Исследовательской группы оборонной науки - программы, которая знакомит выдающихся американских профессоров науки и техники с проблемами безопасности Соединенных Штатов (1985–1988). [10] С 1988 по 2014 год она преподавала в качестве доцента, профессора и профессора материаловедения и инженерии Уолтера П. Мерфи в Инженерной школе Маккормика Северо-Западного университета. Во время своего пребывания в Северо-Западном университете она работала заместителем декана по аспирантуре и исследованиям, курируя более 25 миллионов долларов исследовательских фондов факультета. [11] Затем она проработала 5 лет в качестве заведующего кафедрой материаловедения и инженерии в Северо-Западном университете, где она также занимала должность председателя Университетского совета по материалам (2001–2002 гг.), совместной группы, состоящей из директоров ряда отделов материалов. программы со всей территории США и Канады. [2] Кроме того, с 2005 по 2007 год она входила в состав Научно-консультативного комитета по усовершенствованным источникам фотонов в Аргоннской национальной лаборатории . [2] В 2014 году она поступила на преподавательский факультет Калифорнийского технологического института. [1]

    С 2006 по 2007 год Фабер занимал должность президента Американского керамического общества . [12] а в 2013 году была удостоена звания «Выдающийся пожизненный член» в знак признания ее выдающегося вклада в профессию керамики и стекла. [12] В 2014 году Фабер был избран в Американской академии искусств и наук . число стипендиатов [9]

    Фабер на приеме WiMSE

    Она также была отмечена:

    • Премия IBM за развитие преподавателей (1984–1986) [2]
    • Национального научного фонда (NSF) Президентская премия молодому исследователю (1984–1989) [2]
    • Премия Общества женщин-инженеров за выдающимся педагогам (1995 г.) [2]
    • YWCA за достижения в области образования (1997) Премия [2]
    • Премия NSF за расширение творческого потенциала (2001–2003 гг.) [2]
    • Стипендия в ASM International (2003 г.) [2]
    • Медаль стипендиата выпускников Колледжа наук о земле и минералах Пенсильванского государственного университета имени Чарльза Л. Хослера (2004 г.) [2]
    • Премия американского научного сотрудника NSF в области конкурентоспособности и инноваций и расширения креативности (2010 г.) [11]
    • Премия Толедо в области стекла и керамики, секция Американского керамического общества штата Мичиган/Северо-Западный Огайо (2012 г.) [11]
    • Американская академия искусств и наук (2014) [11]
    • Премия Джона Джеппсона Американского керамического общества (2015) [13]

    Работа

    [ редактировать ]

    Исследовать

    [ редактировать ]

    Исследования Кэтрин Фабер охватывают широкий спектр тем материаловедения, уделяя особое внимание механике разрушения, материалам с памятью формы , экологически безопасным покрытиям (EBC), аддитивному производству, композитам из нитрида бора и исторической керамике. Ее работа над материалами с памятью формы исследует мартенситное превращение в керамике на основе диоксида циркония . [14] Используя методы замораживания , исследовательская группа Фабера создает пористые структуры из диоксида циркония, демонстрирующие память формы. С помощью золь-гель -синтеза и замораживания она исследует вызванную напряжением память формы и сверхэластичные эффекты в системах олигокристаллического диоксида циркония, решая проблему изменения объема, которая вызывает преждевременное растрескивание в объемных системах. [15]

    Выдающаяся лекция доктора Кэтрин Фабер в Инженерном колледже Калифорнийского университета в Дэвисе, зима 2018 г.

    Фабер также исследует долговечность экологических барьерных покрытий (EBC) в высокотемпературных применениях, таких как газотурбинные двигатели. [16] EBC необходимы для защиты композитов с керамической матрицей (CMC) от разрушения в условиях горения. Ее исследования углубляются в способы повреждения, включая окисление связующего слоя и несоответствие коэффициентов теплового расширения , которые приводят к растрескиванию и растрескиванию . Фабер использует передовые методы, такие как высокоинтенсивное рентгеновское излучение в усовершенствованном источнике фотонов (APS), для измерения внутренних деформаций, напряжений и развития повреждений в системах EBC, стремясь понять механизмы и скорость разрушения окислительных процессов и увеличить срок службы этих покрытий. . [17]

    В сотрудничестве с Лабораторией реактивного движения НАСА Фабер работает над усовершенствованием двигателей на эффекте Холла , разрабатывая композитный материал, сочетающий в себе гексагональный нитрид бора (h-BN) и графит. [18] Хрупкая природа объемного BN создает проблемы при динамических нагрузках, что побудило группу Фабера создать многослойную систему, в которой h-BN выращивается на графите посредством высокотемпературного карботермического восстановления. Этот композитный материал сочетает в себе желаемые свойства обоих компонентов, обеспечивая тепловое излучение, химическую инертность и устойчивость к тепловому удару, одновременно решая проблемы окисления и хрупкости в динамических средах. [19]

    Исследовательская группа Фабера также исследует историческую керамику, в частности мейсенский фарфор , чтобы понять и подтвердить подлинность люстровой посуды Böttger . [20] Используя научные методы, такие как дифракция рентгеновских лучей , сканирующая электронная микроскопия и химическая характеристика, ее группа исследует состав и технологии производства люстровой посуды. Путем реверс-инжиниринга этих исторических артефактов ее исследование дает представление о материалах и процессах, используемых на мейсенских фабриках начала XVIII века, способствуя историческим знаниям и сохранению этих важных культурных артефактов. Ее научные интересы также включают керамику на основе кремния и композиты с керамической матрицей; [1] многофункциональная керамика на основе полимеров; [12] ячеистая керамика на основе графита и карбида кремния, синтезированная из природных каркасов, таких как пиролизованная древесина; [12] и о культурном наследии , наука [9] с акцентом на фарфор и нефрит . [10]

    Модель отклонения трещины

    [ редактировать ]

    Основная статья: Модель Фабера-Эванса

    Кэтрин Фабер на церемонии вручения наград ACS Awards 2013

    Кэтрин Фабер и ее научный руководитель Энтони Дж. Эванс впервые представили модель механики материалов, предназначенную для прогнозирования повышения вязкости разрушения керамики. Это достигается за счет учета отклонения трещины вокруг частиц второй фазы, склонных к микрорастрескиванию внутри матрицы. [21] Модель учитывает морфологию частиц , соотношение сторон, расстояние и объемную долю второй фазы. Кроме того, этим объясняется уменьшение интенсивности локальных напряжений в вершине трещины при прогибе или искривлении плоскости трещины.

    Фабер показал, что с помощью методов визуализации можно определить фактическую извилистость трещины, что позволяет напрямую вводить в модель углы отклонения и изгиба. Последующее повышение вязкости разрушения тогда контрастирует с ростом плоской трещины в простой матрице. Степень упрочнения зависит от деформации несоответствия, возникающей в результате несовместимости при термическом сжатии , и устойчивости к микроразрушениям на границе раздела частица/матрица. [22] Этот эффект упрочнения становится заметным, когда частицы имеют узкое распределение по размерам и имеют подходящий размер.

    Анализ Фабера показал, что вязкость разрушения, независимо от морфологии, в первую очередь определяется наиболее сильным закручиванием фронта трещины, а не ее начальным наклоном. Хотя первоначальный наклон фронта трещины способствует значительному упрочнению в случае частиц в форме диска, компонент скручивания остается доминирующим фактором повышения ударной вязкости. [23] Кроме того, она показала, что распределение расстояния между частицами играет решающую роль в эффекте упрочнения сферических частиц. В частности, прочность увеличивается, когда сферы находятся в непосредственной близости, в результате чего углы закручивания приближаются к π/2. Эти открытия Фабера легли в основу разработки более прочных двухфазных керамических материалов. Модель Фабера-Эванса широко используется учеными-материаловедами, чтобы показать, что материалы с приблизительно равноосными зернами могут испытывать увеличение вязкости разрушения примерно в два раза по сравнению с значением границы зерна из-за эффектов отклонения. [24] [25]

    Инициативы

    [ редактировать ]

    Фабер является соучредителем и содиректором Центра научных исследований в области искусств Северо-Западного университета и Чикагского института искусств (NU-ACCESS), созданного в результате сотрудничества Северо-Западного университета и Чикагского института искусств, в рамках которого проводятся передовые исследования характеристик материалов и аналитические исследования. методы используются для дальнейшей консервации исторических артефактов. [2] NU-ACCESS, первый центр такого типа, предоставляет возможность ученым из различных учреждений использовать возможности центра для изучения своих коллекций. [26]

    Личная жизнь

    [ редактировать ]

    Фабер замужем за физиком конденсированного состояния и нынешним президентом Калифорнийского технологического института Томасом Ф. Розенбаумом . [27] Они начали свою карьеру в Калифорнийском технологическом институте в 2013 году после того, как Розенбаум ушел со своей предыдущей должности заслуженного профессора физики Джона Т. Уилсона и ректора Чикагского университета . [28] Вместе у них двое сыновей, Дэниел и Майкл.

    См. также

    [ редактировать ]

    Избранные публикации

    [ редактировать ]

    Фабер является автором более 150 статей, написал три главы книги и отредактировал книгу « Полупроводники и полуметаллы: механические свойства полупроводников», т. 37 . [12] [29] В 2003 году Институт научной информации признал ее высоко цитируемым автором в области материаловедения. [2]

    Ссылки

    [ редактировать ]
    1. ^ Jump up to: а б с «Исследовательская группа Фабера» . faber.caltech.edu . Проверено 2 декабря 2019 г.
    2. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот «Фабер, Кэтрин | Факультет» . Северо-Западный машиностроительный завод . Проверено 2 декабря 2019 г.
    3. ^ «Кэтрин Т. Фабер» . Отдел инженерных и прикладных наук Калифорнийского технологического института . Проверено 19 октября 2022 г.
    4. ^ «Новости | Профессор Фабер получает премию Джона Джеппсона» . Калифорнийский технологический институт материаловедения . 21 апреля 2015 года. Архивировано из оригинала 28 июня 2023 года . Проверено 23 октября 2022 г.
    5. ^ Камбл, Митил; Лахнот, Анируддха Сингх; Кораткар, Нихил; Пику, Каталин Р. (1 июня 2020 г.). «Мезомасштабное упрочнение полимерных нанокомпозитов, вызванное неоднородностью» . Материалия . 11 : 100673. doi : 10.1016/j.mtla.2020.100673 . ISSN   2589-1529 .
    6. ^ «Кэтрин Фабер» . Девушка-инженер . Проверено 30 октября 2022 г.
    7. ^ «Кэтрин Фабер» . Девушка-инженер . Проверено 9 августа 2021 г.
    8. ^ Хэтч, Сибил (2006). Изменение нашего мира: правдивые истории женщин-инженеров (1-е изд.). Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей. ISBN  978-0-7844-0841-4 .
    9. ^ Jump up to: а б с «Кэтрин Т. Фабер» . Американское керамическое общество . Проверено 2 декабря 2019 г.
    10. ^ Jump up to: а б Мэдсен, Линнетт Д. 1963 – VerfasserIn. (февраль 2016 г.). Успешные женщины-ученые и инженеры по керамике и стеклу. 100 вдохновляющих профилей . Джон Уайли и сыновья. ISBN  978-1-118-73360-8 . OCLC   953526292 . {{cite book}}: |last= имеет общее имя ( справка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
    11. ^ Jump up to: а б с д Мэдсен, Линнетт (2016). Успешные женщины-ученые и инженеры по керамике и стеклу: 100 вдохновляющих профилей (1-е изд.). John Wiley & Sons, Inc. Хобокен, Нью-Джерси: ISBN  978-1-118-73360-8 .
    12. ^ Jump up to: а б с д и «Американское керамическое общество объявляет об избрании Фабера, Гоклера и Мессинга почетными членами 2013 года» . Американское керамическое общество . 22 июля 2013 года . Проверено 2 декабря 2019 г.
    13. ^ «Архив премии Джона Джеппсона» . Американское керамическое общество . Проверено 23 октября 2022 г.
    14. ^ Цзэн, Сяомэй; Арай, Нориаки; Фабер, Кэтрин Т. (2019). «Надежная ячеистая керамика с памятью формы, полученная с помощью литья замораживанием с контролируемым градиентом» . Передовые инженерные материалы . 21 (12). дои : 10.1002/adem.201900398 . ISSN   1438-1656 .
    15. ^ «Исследовательская группа Фабера» . faber.caltech.edu . Проверено 31 мая 2024 г.
    16. ^ Хардер, Брайан Дж.; Рамирес-Рико, Хоакин; Алмер, Джонатан Д.; Ли, Кан Н.; Фабер, Кэтрин Т. (2011). «Химические и механические последствия воздействия кальций-магний-алюмосиликата на экологические барьерные покрытия» . Журнал Американского керамического общества . 94 (с1). дои : 10.1111/j.1551-2916.2011.04448.x . ISSN   0002-7820 .
    17. ^ «Исследовательская группа Фабера» . faber.caltech.edu . Проверено 31 мая 2024 г.
    18. ^ Чари, Селия С.; МакЭнерни, Брайан В.; Хофер, Ричард Р.; Воллмершаузер, Джеймс А.; Горжковски, Эдвард П.; Фабер, Кэтрин Т. (2023). «Высокотемпературный карботермический синтез и характеристика биматериалов графит/h-BN» . Журнал Американского керамического общества . 106 (4): 2225–2239. дои : 10.1111/jace.18927 . ISSN   0002-7820 .
    19. ^ «Исследовательская группа Фабера» . faber.caltech.edu . Проверено 31 мая 2024 г.
    20. ^ Чари, Селия С.; Тейлор, Зейн В.; Безур, Анико; Се, Суцзин; Фабер, Кэтрин Т. (3 мая 2022 г.). «Наномасштабная инженерия частиц золота в люстрах и глазурях Беттгера XVIII века» . Труды Национальной академии наук . 119 (18): e2120753119. Бибкод : 2022PNAS..11920753C . дои : 10.1073/pnas.2120753119 . ISSN   0027-8424 . ПМК   9170166 . PMID   35446687 .
    21. ^ Фабер, КТ; Эванс, А.Г. (1 апреля 1983 г.). «Процессы прогиба трещин — I. Теория» . Акта Металлургика . 31 (4): 565–576. дои : 10.1016/0001-6160(83)90046-9 . ISSN   0001-6160 .
    22. ^ Фабер, КТ; Эванс, А.Г. (1 апреля 1983 г.). «Процессы отклонения трещины — II. Эксперимент» . Акта Металлургика . 31 (4): 577–584. дои : 10.1016/0001-6160(83)90047-0 . ISSN   0001-6160 .
    23. ^ Фабер, КТ; Эванс, Энтони Г. (1983). «Упрочнение межзеренной трещины в карбиде кремния» . Журнал Американского керамического общества . 66 (6): С–94–С-95. дои : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb10084.x . ISSN   0002-7820 .
    24. ^ Лю, Хайян; Вайскопф, Карл-Л.; Петцов, Гюнтер (1989). «Процесс отклонения трещины в керамических композитах, армированных горячим прессованием нитевидными кристаллами» . Журнал Американского керамического общества . 72 (4): 559–563. дои : 10.1111/j.1151-2916.1989.tb06175.x . ISSN   0002-7820 .
    25. ^ Картер, Дэвид Х.; Херли, Джордж Ф. (1987). «Прогиб трещины как механизм упрочнения в MoSi2, армированном усами SiC» . Журнал Американского керамического общества . 70 (4): С–79-С-81. дои : 10.1111/j.1151-2916.1987.tb04992.x . ISSN   0002-7820 .
    26. ^ «Центр научных исследований в области искусств – Северо-Западный университет» . scienceforart.northwestern.edu . Проверено 31 марта 2023 г.
    27. ^ «Калифорнийский технологический институт, экологические науки и инженерия | Новости | Калифорнийский технологический институт назначает девятого президента» . Калифорнийский технологический институт экологических наук и инженерии . Проверено 30 октября 2022 г.
    28. ^ https://www.jpl.nasa.gov . «Калифорнийский технологический институт объявляет нового президента» . Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) . Проверено 5 ноября 2022 г. {{cite web}}: Внешняя ссылка в |last= ( помощь )
    29. ^ Фабер, Кэтрин Т. Моллой, Кевин Дж. (1992). Механические свойства полупроводников . Академическая пресса. ISBN  978-0-08-086434-1 . OCLC   646758339 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Katherine_Faber&oldid=1235407039"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 0dfa8a5b1da279f3c769d097a95776dc__1721351220
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0d/dc/0dfa8a5b1da279f3c769d097a95776dc.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    Katherine Faber - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)