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：
    贾建刚
  • 依托单位：
    兰州理工大学
  • 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）
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
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
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
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
热压烧结Fe_3Si-Cu在NaOH溶液中的腐蚀行为
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    材料热处理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    贾建刚;窦萍;季根顺;郭铁明;安亮;马勤
  • 通讯作者：
    马勤

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  • 发表时间：
    2018
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  • 通讯作者：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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    --
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    王海龙
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  • 通讯作者：
    臧树俊
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    2015
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    吉瑞芳

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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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