钎焊用铝合金材料中原位连续型相变的机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51771022
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0101.金属材料设计、计算与表征
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Al-Al laminated composite is a key material in air-cooled radiator, which is composed of Al alloy core layer and Al alloy cladding layer for brazing. 4XXX series Al alloys are selected as the cladding layer, of which a typical one is Al-Si-Mg based 4004 alloy. Mg2Si and Si are two main phases in this alloy. Si phase consumes Mg2Si phase during heat-treatment at elevated temperature, which eventually influences solderability of the cladding layer. According to our preliminary research, phase transformation from Mg2Si to Si is featured by the following two special characteristics: (1) in-situ transformation, (2) continuous decomposition (i.e., continuous transformation). Generally, they both require similarity of crystal lattice structures of the parent and the product phases. Moreover, continuous transformation usually happens in an alloy system with a miscibility gap. Although Mg2Si and Si have very similar atomic structures, their host Al-Si-Mg system does not have any miscibility gap. .This project integrates electron diffraction, crystallography and first principle calculation to study interfacial structure between Mg2Si and Si, the rules of the interface movement and also the atomic segregation around the interface. The aim is to reveal the mechanism of this in-situ continuous phase transformation, which will contribute to an enriched and deepened knowledge of phase transformation in solid, and provide knowledge-based instruction of how to control and improve the performance of Al-Si-Mg based alloys.
铝合金层状复合材料被用于空冷散热器的核心部件,它的钎焊覆层普遍用4XXX系铝合金,Al-Si-Mg系4004合金是其中的代表。Mg2Si和Si是4004合金中的主要第二相,随热处理温度的升高,Mg2Si转变为Si,合金组织发生变化从而影响钎焊性能。初步研究发现,Mg2Si与Si的相变具有2个特殊特征:(1)原位转变;(2)成分连续变化(即连续型转变)。Mg2Si和Si的原子结构十分接近,具有发生原位转变和连续型转变的条件,但4004合金不具有固溶度间隙的相图,连续型转变难以用经典的调幅分解理论解释。本项目应用电子衍射、相变晶体学结合第一性原理计算,重点研究Mg2Si与Si之间的相界面结构,相界面迁移的规律以及相界面附近原子的状态,揭示这种原位连续型相变的机理,丰富并增进固态相变知识,为调控Al-Si-Mg系合金的性能提供科学指导。

结项摘要

Al-Si-Mg系铝合金是轻质高强铝合金中的代表性合金体系之一,Mg2Si和Si是该系列合金中的主要第二相。在热处理过程中会发生Si与Mg2Si之间的相变,合金的组织发生变化从而影响合金的性能。基于上述背景,本项目对Al-Si-Mg系合金中的相变特征和合金组织性能优化开展了系统深入的研究。应用透射电子衍射、相变晶体学计算和第一性原理计算,弄清了Mg2Si与Si之间的相界面结构,揭示了这种原位相变的机理,为调控Al-Si-Mg系合金的性能提供了科学指导。研究发现,Al基体、Mg2Si和Si之间的位向关系(OR)为:<001>//<001>//<110>,<100>//<1-10>// <-11-1>,<010>//<110>//<-112>,其中Mg2Si与Si之间的OR在铝合金中是首次被报道。从相变晶体学出发,用我们发展的近列匹配模型预测了Mg2Si与Si之间可能的8种位向关系。其中,我们观测到的OR具有最高的优先级。第一性原理计算的结果表明Mg2Si/Si的界面能比Mg2Si/Al的界面能低。因此,在形核势垒降低的驱动下,Mg2Si趋向于在Si上形核。.基于理论研究结果,面向航空航天和交通运输对高强度、低密度铝合金的需求,我们研发了几种密度低于纯铝的高强度铝合金,获授权中国发明专利ZL202110951311.6和ZL202010006357.6等。其中,以新型纳米级AlSiLi相为强化相的可时效强化的Al-Si系专利铝合金,时效强化效果显著,在175℃时效2h就达到峰值硬度109 HV,屈服强度和抗拉强度分别为286 MPa和301 MPa,伸长率为7%,合金的密度低于纯铝,实现了低密度、高强度和高塑性的组合,未来有较好的应用前景。

项目成果

期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Significant hardness improvement of a low-density Al-Si-Mg-Li-Fe alloy through laser-aging surface treatment
通过激光时效表面处理显着提高低密度 Al-Si-Mg-Li-Fe 合金的硬度
  • DOI:
    10.1016/j.mtcomm.2022.104000
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
    Materials Today Communications
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Ming-Le You;Shuo-Min Li;Zhang-Zhi Shi
  • 通讯作者:
    Zhang-Zhi Shi
Nano-scale ZnO corrosion product on a biodegradable Zn alloy matrix
可生物降解锌合金基体上的纳米级 ZnO 腐蚀产物
  • DOI:
    10.1016/j.matchar.2021.111376
  • 发表时间:
    2021-09
  • 期刊:
    Materials Characterization
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Meng Li;Zhang-Zhi Shi
  • 通讯作者:
    Zhang-Zhi Shi
Crystallography of precipitates in Mg alloys
  • DOI:
    https://doi.org/10.1016/j.jma.2020.06.013
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Magnesium and Alloys
  • 影响因子:
    17.6
  • 作者:
    Zhang-Zhi Shi;Hong-Ting Chen;Ke Zhang;Fu-Zhi Dai;Xue-Feng Liu
  • 通讯作者:
    Xue-Feng Liu

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

相界面及相变晶体学择优
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国材料进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    顾新福;石章智;陈冷;杨平
  • 通讯作者:
    杨平
Mg中双拉伸孪晶及其构成的复合孪晶结构
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    石章智;刘雪峰
  • 通讯作者:
    刘雪峰
可时效强化Mg-Sn基合金的研究进展
  • DOI:
    10.11900/0412.1961.2019.00049
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    石章智;张敏;黄雪飞;刘雪峰;张文征
  • 通讯作者:
    张文征

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

石章智的其他基金

新型可快速显著时效强化的耐热Mg-Sn-Li系镁合金的基础研究
  • 批准号:
    52271088
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
有序孪生和溶质偏聚调控可时效强化变形Mg-Sn-Zn(-Al)合金组织性能的研究
  • 批准号:
    51601010
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码