激光增材制造NbTiMoVHf(Zr)Six六元高熵合金的成分设计与成形机理

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基本信息

  • 批准号：
    51875541
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    陈冰清
  • 依托单位：
    中国航发北京航空材料研究院
  • 学科分类：
    E0508.成形制造
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Ultrahigh-temperature structural material has always been a research focus in the field of material. In order to solve the technical barrier of the insufficient room-temperature fracture toughness of Nb-Si based refractory alloy, research on additive manufacturing of ultrahigh-temperature structural material from the perspective of multicomponent high entropy alloy is proposed in this project, to achieve good match between room-temperature fracture toughness and high temperature (1200~1400 ℃) strength..The key scientific problems to be solved: Design the system and composition of multicomponent alloy, obtain the formation condition of high entropy stable solid solution structure, and promote the precipitation of Nb5Si3 high melting point reinforcement in the multicomponent solid solution matrix, so as to realize the microstructure control of the alloy and reveal its mechanism..The main research contents: Composition design of high entropy alloy, laser melting deposition experiment and forming mechanism, microstructure analysis and alloy composition optimization, mechanical properties evaluation and fracture mechanism, as well as formation condition and control mechanism of multi-component high entropy stable solid solution structure and Nb5Si3 reinforcement..Exploration research of high entropy alloy ultrahigh-temperature structural material potentially with good room-temperature toughness and high-temperature performance will be carried out in the project. The microstructure feature, formation mechanism and control method of laser melting deposited multicomponent high entropy stable solid solution will be revealed and the basic theory of laser additive manufacturing high-temperature high entropy alloy will be formed. This project is of important significance of scientific research and engineering application prospect.
超高温结构材料一直是材料界的研究热点。为解决Nb-Si基难熔合金室温韧性不足的技术障碍，本项目提出从研究多元高熵合金的角度，进行超高温结构材料的激光增材制造研究，实现室温断裂韧性和高温（1200~1400℃）强度的良好匹配。.关键科学问题：设计多元合金体系与成分，获得高熵稳定固溶体结构的形成条件，并促成多元固溶体基体上析出Nb5Si3高熔点增强相，实现对合金微观组织的调控，并揭示其机理。.主要研究内容：高熵合金成分设计；激光熔化沉积实验和成形机理；微观组织分析与合金成分优化；力学性能评价与断裂机理；多元高熵稳定固溶体结构及Nb5Si3增强相的形成条件与调控机理。.本项目将对有潜力兼具优异室温韧性和耐高温性能的高熵合金超高温结构材料开展探索研究，揭示激光熔化沉积制备多元高熵稳定固溶体的组织特征、形成机理和调控方法，形成激光增材制造耐高温高熵合金的基础理论，具有重要科学研究意义和工程应用前景。

结项摘要

超高温结构材料一直是材料界的研究热点，为解决现有高温材料力学性能不足及难成形的技术障碍，本项目针对有潜力兼具优异室温韧性和耐高温性能的高熵合金超高温结构材料开展探索研究，首先开展了多元高熵合金体系的成分设计工作，获得了高熵稳定固溶体结构的形成条件，并促成多元固溶体基体上析出高熔点增强相，然后对上述新型高熵合金进行了力学性能评价与断裂机理分析；进一步通过激光熔化沉积实验进行了成形测试，分析了成形机理和微观组织结构；揭示了新型多元高熵稳定固溶体的组织特征、形成机理和调控方法，为激光增材制造耐高温高熵合金提供了材料储备与理论支持。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（7）
Effects of reinforcing tungsten fibers and skeleton pre-sintering temperature on microstructure, mechanical and electrical properties of ultrafine-grained tungsten-copper composites
增强钨纤维和骨架预烧温度对超细晶钨铜复合材料显微组织、力学和电学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.ijrmhm.2022.105929
  • 发表时间：
    2022-11-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRACTORY METALS & HARD MATERIALS
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Ji, Kaile;Zhang, Yiheng;Zhuo, Longchao
  • 通讯作者：
    Zhuo, Longchao
X-ray imaging of defect population and its effect on high cycle fatigue life of laser additive manufactured Ti6Al4V alloys
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  • DOI：
    10.1016/j.ijfatigue.2022.106979
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    International Journal of Fatigue
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Xiangxi Gao;Chunhu Tao;Shengchuan Wu;Bingqing Chen;Sujun Wu
  • 通讯作者：
    Sujun Wu
Oxidation kinetics and microstructure evolution of air oxidation behavior of TC18 alloy
TC18合金空气氧化行为的氧化动力学及微观结构演化
  • DOI：
    10.1016/j.vacuum.2022.111332
  • 发表时间：
    2022-07-11
  • 期刊：
    VACUUM
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Xi, Aiying;Zhuo, Longchao;Wang, Kaixuan
  • 通讯作者：
    Wang, Kaixuan
An atomistic study of the newly-developed single-phase refractory high entropy alloy of TiZrVMo: Defect accumulation and evolution under tensile deformation
新开发的TiZrVMo单相难熔高熵合金的原子学研究：拉伸变形下缺陷的积累和演化
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2022.133664
  • 发表时间：
    2023-02
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Bingqing Chen;Jiacheng Sun;Longchao Zhuo;Taiqi Yan;Bingbing Sun;Mingrui Zhan
  • 通讯作者：
    Mingrui Zhan
Latest progress on refractory high entropy alloys: Composition, fabrication, post processing, performance, simulation and prospect
难熔高熵合金最新进展：成分、制备、后处理、性能、模拟与展望
  • DOI：
    10.1016/j.ijrmhm.2022.105993
  • 发表时间：
    2022-09-21
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRACTORY METALS & HARD MATERIALS
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Chen, Bingqing;Zhuo, Longchao
  • 通讯作者：
    Zhuo, Longchao

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  • 作者：
    于瑞嵩;董世娟;司伏生;蒋凤英;谢春芳;陈冰清;喻利;李震
  • 通讯作者：
    李震
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  • DOI：
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    2015-12
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    陈冰清
  • 通讯作者：
    陈冰清
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    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    任海水;熊华平;吴欣;陈波;程耀永;陈冰清
  • 通讯作者：
    陈冰清
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈冰清
  • 通讯作者：
    陈冰清
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  • DOI：
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  • 作者：
    杨琨;陈冰清;肖劲飞;郑卫刚
  • 通讯作者：
    郑卫刚

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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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