高强韧Fe3Si-Cu复合材料制备、界面结构及韧化机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51001057
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0105.金属基复合材料与结构功能一体化
  • 结题年份:
    2013
  • 批准年份:
    2010
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

Fe3Si具有优异的耐腐蚀耐磨损性能,然而脆性特别是"环境脆性"却限制了其广泛应用。与塑性金属相增韧陶瓷或其他金属间化合物不同,Fe3Si和Cu之间能够形成牢固的共格界面,在Fe3Si晶界引入连续的塑性相Cu,改变Fe3Si晶界结构以解决其"环境脆性",无疑是Fe3Si基金属间化合物增韧的新方法。采用真空电弧熔炼法制备的具有上述结构特征的Fe3Si-Cu复合材料尽管晶粒粗大,其力学性能却显著提高。在改善"环境脆性"同时辅之以晶粒细化,将具有上述结构特征的Fe3Si-Cu复合材料晶粒细化至亚微米/纳米级,Fe3Si晶粒若能通过晶界上连续塑性相Cu发生相对滑移,必能在极大程度上提高Fe3Si-Cu复合材料的塑韧性。基于此,本研究将寻求微/纳米级Fe3Si-Cu块体复合材料的制备方法,考察其微观界面结构与韧化机制。期望通过上述应用基础研究,充实金属间化合物室温增韧的理论与实践,为其应用打下基础。

结项摘要

本项目主要以Fe3Si为对象,研究了塑韧相Cu增韧Fe3Si、Cu包覆碳纤维复合强化Fe3Si-Cu、AISI 304不锈钢表面Fe3Si型IMC渗层等Fe3Si基强韧化复合体系的制备与表征,以期为Fe3Si作为结构材料应用打下基础,并为其他类型IMC增韧提供借鉴;另外通过机械化学反应合成了Fe3Si-Al2O3等多种M3A型IMC-Al2O3纳米晶复合粉体,可用于发展新型高温结构(复合)材料。. 利用高能球磨研究了3Fe/Si的机械合金化(MA)过程,X射线衍射和电子衍射证实MA仅能得到Fe(Si)固溶体。高能球磨3Fe/Si-10 wt% Cu混合粉末使得Cu和Si均固溶于Fe基体中,随后经放电等离子热压烧结可使Cu弥散析出,同时Fe基体与固溶于其中的Si转变为有序的Fe3Si,从而得到Fe3Si-Cu复合材料;另外,Fe(Si)固溶体粉末与Cu粉混合后,利用中频感应热压烧结制备了Fe3Si-5 wt% Cu及Fe3Si-10 wt% Cu,对其组织结构、力学性能和在NaOH溶液中的腐蚀行为进行了研究。. 利用电化学包覆在短Cf表面镀铜,再用包覆Cu的短碳纤维与Fe3Si及Fe3Si-Cu复合粉体进行复合,发现镀铜后可有效抑制碳短纤维与Fe3Si基体之间的界面反应,从而使其在弥散增强Fe3Si和Fe3Si-Cu复合材料体系方面具有巨大潜力。. 在熔盐中通过活性Si离子与AISI 304不锈钢基体元素之间相互扩散,获得富含Cr、Ni元素的Fe3Si型IMC渗层。在循环氧化过程中,Si元素由基体向外进行上坡扩散,与扩散进来的O结合成SiO2,Cr元素通过上坡扩散富集于渗层和氧化膜介面处,最终在氧化膜中形成由SiO2、Cr3O4和Fe2O3组成的复合氧化膜,从而有效提高了不锈钢抗氧化能力。. 通过球磨Fe2O3-Al-Si和Fe3O4-Al-Si两种混合粉末,可以获得纳米Fe3Si-Al2O3复合粉末,通过选择适当的反应体系,利用机械化学法还可制备Fe3Al/α-Al2O3、Ni3Si/α-Al2O3、Ni3Al/α-Al2O3等其他金属间化合物基复合粉体。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Al对Fe_3Si基有序合金800℃氧化行为的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    华中科技大学学报(自然科学版)科技大学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周琦;章新民;贾建刚;赵红顺
  • 通讯作者:
    赵红顺
AISI 304表面硅化物渗层的制备及其900℃循环氧化性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    热加工工艺
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    安亮;马勤;贾建刚;李鹏
  • 通讯作者:
    李鹏
AISI 304不锈钢表面Fe3Si型硅化物渗层制备及其力学性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    热加工工艺
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    安亮;马勤;贾建刚;李鹏
  • 通讯作者:
    李鹏
0Cr18Ni9钢表面熔盐法渗硅层的组织与性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    材料热处理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    安亮;贾建刚;尤少君;马勤;郭铁明;季根顺
  • 通讯作者:
    季根顺
0Cr18Ni9不锈钢表面渗Si层制备及抗氧化性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    金属热处理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李鹏;贾建刚;马勤;安亮;郭铁明;季根顺
  • 通讯作者:
    季根顺

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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    王海龙
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    吉瑞芳
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    臧树俊

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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