ZrCuAl系非晶合金结构不均匀性与剪切带关系的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51801174
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0106.金属低维与亚稳材料
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The excellent properties of amorphous alloys have made them new advanced materials whose applications are wide. However, due to the microstructural heterogeneity, amorphous alloys do not possess dislocations, grain boundaries and other defects. This makes shear bands be the main deformation form of amorphous alloys, so their plasticity is very poor at room temperature, restricting their industrial applications. In this project, it will be mainly focussed on the study of microstructural heterogeneous distributions on the temperature and time window, in order to reveal the relations between the microstructural heterogeneity and shear bands. A series of ZrCuAl amorphous alloys will be selected to characterize the disorder distributions of atomic structure on the temperature and time window through the combination of molecular dynamics simulations and experiments. Under different processing parameters, such as time, temperature and cyclic loading, amorphous alloys will show different shear band characteristics, where the effects of microstructural heterogeneity on the nucleation, propagation and interaction of shear bands will be clarified. The nucleation sites and propagation directions will be predicted, and the quantitative relation between microstructure heterogeneity and deformation units will be established. Through these studies, it will be helpful for ensuring the reliability and developing new amorphous alloys for engineering applications.
非晶合金具有很多的优异性能,使得它成为一类应用前景广泛的新型先进材料。但由于微观结构的特殊性,非晶合金不具备位错、晶界等缺陷,使得剪切带是非晶合金在室温下变形的主要形式,所以非晶合金在室温下塑性非常差,制约着其工业化应用。本课题主要通过调整非晶合金微观结构在温度和时间窗口上的不均匀性分布,旨在查明微观结构异质性和剪切带之间的内在关联性。以ZrCuAl系非晶合金为研究对象,通过分子动力学模拟和实验相结合的手段,将系统表征非晶合金中原子结构在温度和时间窗口上的不均匀性分布。在不同加载条件下,比如时间、温度和循环加载,表征非晶合金不同的剪切带特征,查明结构不均匀性对非晶合金剪切带形核、扩展和相互作用的影响。预判剪切带形核点与扩展方向,建立微观结构异质性和形变单元的定量关系。为改善非晶合金在工程应用中的稳定性以及发展新型非晶合金奠定基础。

结项摘要

本项目根据申请书中的研究规划对非晶合金微观结构与剪切带关联进行了系统研究。基于团簇体积膨胀和收缩程度,从整体微观结构上分辨和量化了非晶合金的微观结构异质性;建立了非晶合金变形过程中的剪切转变区和微观结构不均匀性的关系;提出并建立了调控非晶合金剪切带的新判据,为非晶合金中形成剪切环从而引起均匀变形提供微观结构支撑;直观给出了非晶-晶体金属复合材料界面处位错和剪切单元相互作用原子结构图像,并通过压痕引入缺口新方式改变剪切带形成位置,达到了提高强化效果并改善塑性变形能力的目的。相关结果发表SCI收录论文16篇,中文综述1篇,其中包含Journal of Materials Science & Technology、 Journal of Alloys and Compounds 、Materials and Design 、Intermetallics、The Journal of Chemical Physics等期刊。国际性学术会议1次,国内会议4次。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Control of shear band dynamics in Cu50Zr50 metallic glass by introducing amorphous-crystalline interfaces
通过引入非晶-结晶界面控制 Cu50Zr50 金属玻璃的剪切带动力学
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2018.08.192
  • 发表时间:
    2019-01-05
  • 期刊:
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Feng, S. D.;Li, L.;Liu, R. P.
  • 通讯作者:
    Liu, R. P.
Rejuvenated metallic glass strips produced via twin-roll casting
通过双辊铸造生产的再生金属玻璃带
  • DOI:
    10.1016/j.jmst.2019.08.022
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Materials Science & Technology
  • 影响因子:
    10.9
  • 作者:
    Zhang Long;Wu Yi;Feng Shidong;Li Wen;Zhang Hongwei;Fu Huameng;Li Hong;Zhu Zhengwang;Zhang Haifeng
  • 通讯作者:
    Zhang Haifeng
On the formation of shear bands in a metallic glass under tailored complex stress fields
关于在定制的复杂应力场下金属玻璃中剪切带的形成
  • DOI:
    10.1016/j.jmst.2020.02.082
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Materials Science & Technology
  • 影响因子:
    10.9
  • 作者:
    S.H. Chen (陈顺华);T. Li;W.J. Chang;H.D. Yang;J.C. Zhang;H.H. Tang;S.D. Feng;F.F. Wu;Y.C. Wu
  • 通讯作者:
    Y.C. Wu
Enhancing strength and plasticity by pre-introduced indent-notches in Zr36Cu64 metallic glass: A molecular dynamics simulation study
通过在 Zr(36)Cu(64) 金属玻璃中预先引入凹口来提高强度和塑性:分子动力学模拟研究
  • DOI:
    10.1016/j.jmst.2019.10.034
  • 发表时间:
    2020-04-15
  • 期刊:
    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE & TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    10.9
  • 作者:
    Feng, Shidong;Li, Lin;Liu, Riping
  • 通讯作者:
    Liu, Riping
Heterogeneous microstructure of Zr46Cu46Al8 nanoglasses studied by quantifying glass-glass interfaces
通过量化玻璃-玻璃界面研究 Zr46Cu46Al8 纳米玻璃的异质微观结构
  • DOI:
    10.1016/j.jnoncrysol.2020.120265
  • 发表时间:
    2020-10-15
  • 期刊:
    JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Feng, S. D.;Li, L.;Liu, R. P.
  • 通讯作者:
    Liu, R. P.

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非晶合金剪切带形成中结构、熵和能综合效应的机理研究
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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

        graph TD
          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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