超高压(1-10GPa)镁合金微结构调控及其原位力学/腐蚀性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51771162
  • 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:
    E0104.金属结构材料与力学行为
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

As a special light-metallic material with Chinese characteristics, the progresses on applied-foundational researches of magnesium alloys are attracting much attention. Two deficiencies viz. low strength and poor corrosion resistance have been made distinct achievements after years of investigations, respectively. However, there are still some limits in improving the strength and corrosion resistance simultaneously, which severely weakens the large-scale applications of magnesium alloys. Thus it became a crucial issue in the current research fields of magnesium alloys. In the previous researches, the applicant has found that a series of unique microstructures, such as super-fine dendrites, super-fine twins and fine cluster precipitates, can be obtained by ultrahigh pressure treatment. These new microstructures are closely related to their mechanical and corrosion properties. In this proposal, the formation mechanisms of microstructures under ultrahigh pressure conditions and the relationship between microstructures and strength/corrosion properties will be systematically investigated based on the preliminary results in terms of theoretical calculations, macro- experimental testing and in-situ observation by environmental spherical aberration-corrected electron microscope. The relationship of kinetics-pressure-properties of different microstructures will be established. The effect law of ultrahigh pressure on the formation of different microstructures will be elucidated. And then the deformation process and corrosion routes will be clarified on the atomic-scale confirmation. Finally, it expects to achieve a new strategy and technique to develop new magnesium alloys which bestows high strength in combination with outstanding corrosion resistance.
作为一类中国特色的轻金属材料,镁合金的应用基础研究进展备受人们关注。镁合金强度低和耐蚀性差的两大缺点经过多年攻关,已分别取得了显著成效。然而在如何同时提高镁合金强度与耐蚀性方面的手段十分有限,严重削弱了镁合金的大规模应用,已成为了当前镁合金研究领域的一大紧迫课题。申请人在前期研究工作中发现,镁合金超高压处理后可得到一系列特殊的微结构(超细枝晶,超细孪晶和超细团簇析出相),这类结构与合金强度和耐蚀性密切相关。本项目拟在前期基础上,通过结合理论计算、宏观实验和环境球差电镜原位观察,针对超高压下不同微结构形成机理、微结构与强度/腐蚀性能之间的相关性展开系统研究,建立不同微结构形成动力学-压力-性能的关联,阐明高压对不同类微结构形成的影响规律,从原子尺度上解析微结构的变形、腐蚀过程, 以期找到一种开发高强度、高耐蚀性镁合金的新策略和新技术。

结项摘要

针对强度与耐蚀性方面的手段十分有限,严重削弱了镁合金的大规模应用课题。在国家自然科学基金的资助下,已经顺利完全了本项目提出的全部内容。重点开展了三个方面的工作:1)提出了镁合金亚稳结构强韧性思路,并在此基础上,设计制备了一系列的新的亚稳强韧化新结构:双层梯度压缩孪晶、纳米孪晶-层错结构、位错-孪晶-层错结构,这种新的结构可以显著提高合金的强度而不损失其塑性。2)制备了高压单相固溶镁铝合金。3)利用环境球差电镜揭示了镁的氧化、还原机理,从原子尺度上,首次为镁合金腐蚀涂层设计和改性提供了直接依据。关于新的结构的稳定性的研究获得了新的面上基金的连续资助,深入开展相关课题研究。通过结合理论计算、宏观实验和环境球差电镜原位观察,针对超高压下不同微结构形成机理、微结构与强度/腐蚀性能之间的相关性展开系统研究, 建立不同微结构形成动力学-压力-性能的关联,阐明高压对不同类微结构形成的影响规律, 从原子尺度上解析微结构的变形、腐蚀过程,为开发高强度、高耐蚀性镁合金的新策略和新技术。发表高水平论文17篇,申请专利3项,转化1项。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Interactive contraction nanotwins-stacking faults strengthening mechanism of Mg alloys
镁合金交互收缩纳米孪晶-堆垛层错强化机制
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2019.02.040
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Acta Materialia
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Qiuming Peng;Yong Sun;Bingcheng Ge;Hui Fu;Qun Zu;Xiaozhi Tang;Jianyu Huang
  • 通讯作者:
    Jianyu Huang
In situ atomic-scale oscillation sublimation of magnesium under CO2 conditions
CO2条件下镁的原位原子级振荡升华
  • DOI:
    10.1021/acs.langmuir.8b03580
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Langmuir
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Yong Sun;Jianxin Guo;Carlos Fern;ez;Jianyu Huang;Qiuming Peng
  • 通讯作者:
    Qiuming Peng
Atomic-scale oxidation mechanisms of single-crystal magnesium
单晶镁的原子尺度氧化机制
  • DOI:
    10.1039/c9nr07265a
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Nanoscale
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Yong Sun;Jinming Wang;Jianxin Guo;Qun Zu;Jianyu Huang;Qiuming Peng
  • 通讯作者:
    Qiuming Peng
Anomalous sublimation passivation of nanotwinned silver particles
纳米孪晶银颗粒的反常升华钝化
  • DOI:
    10.1080/21663831.2020.1739155
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Materials Research Letters
  • 影响因子:
    8.3
  • 作者:
    Yong Sun;Jinming Wang;Jianxin Guo;Jin Wang;Qiuming Peng
  • 通讯作者:
    Qiuming Peng
The irrational shear of {101¯1} twinning in Mg
Mg 中 {101×1} 孪晶的无理剪切
  • DOI:
    10.1016/j.mtla.2019.100239
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    Materialia
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Qun Zu;Xiaozhi Tang;Hui Fu;Qiuming Peng;Yafang Guo
  • 通讯作者:
    Yafang Guo

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  • 通讯作者:
    2.State Key Laboratory of Rare Earth on Valuable U

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镁合金超高压亚稳结构与性能调控
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相似国自然基金

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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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