基于原位中子小角散射的抗辐照ODS钢中Y-Ti-O纳米团簇的反应机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51801190
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0103.金属材料使役行为与表面工程
  • 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

Oxide dispersion strengthened (ODS) steels are presently considered as promising structural materials for Gen. IV nuclear fission reactors and future fusion reactor due to the extraordinary irradiation resistance and high temperature creep property. The void swelling resistance of ODS steel is mainly determined by the average radius and number density of Y-Ti-O nanoclusters. Therefore, odulation,characterization and reaction mechanism of Y-Ti-O nanoclusters during preparation process remain the most important scientific issues for ODS steels..As a non-destructive tool in material study at the nanoscale, small angle neutron scattering (SANS) enables real-time in-situ monitoring of Y-Ti-O nanoclusters in both ODS steel powders and bulk sample, giving statistical data representative of the bulk sample. In this project, Y-Ti-O nanoclusters in ODS steels will be characterized mainly by in-situ Small Angle Neutron Scattering (SANS) technique to obtain key parameters including average particle size and number density. Present research aims to reveal the reaction mechanism of Y-Ti-O nanoclusters during the preparation process, consisting of solid solution behavior of initial added yttria under variant mechanical alloying conditions and re-precipitation behavior during sintering process. A combination of in-situ SANS, TEM and APT allows a comphrehensive investigation of Y-Ti-O nanoclusters in ODS bulk samples, which will provide reliable fundamental data for radiation resistance predication.and a thorough understanding of microstructure-dominated mechanism for ODS steels.
氧化物弥散强化(Oxide dispersion strengthened,ODS)钢由于优异的抗辐照性能和高温蠕变性能,成为第四代裂变堆和核聚变堆的最有希望的候选材料。其抗辐照肿胀性能取决于Y-Ti-O纳米团簇的平均粒径和数密度。因此Y-Ti-O团簇在制备过程中的调控、表征及反应机理一直是ODS钢研究的重要科学问题。小角中子散射作为一种纳米结构的无损检测技术,能够实现对ODS钢粉末及块体中Y-Ti-O纳米团簇的实时原位监测。本课题拟通过原位小角中子散射技术获得Y-Ti-O纳米团簇的平均粒径、数密度、体积分数等关键参数,旨在揭示Y-Ti-O纳米团簇在制备过程中的反应机理,包括氧化钇在机械合金化过程中的固溶规律及Y-Ti-O纳米团簇在烧结中的再析出行为。结合TEM、APT等技术实现ODS钢块体材料中纳米第二相的综合表征,为ODS钢抗辐照性能的预测及微观调控机理的研究提供较为全面的基础数据。

结项摘要

小角中子散射作为一种纳米结构的无损检测技术,能够实现对ODS钢制备过程中Y-Ti-O纳米团簇的实时原位监测,为ODS钢制备工艺的优化和抗辐照性能的预测提供基础数据。本项目在“团簇+连接原子模型”的合金设计方法指导下,通过小角中子散射、透射电镜等实现了对工艺、组织结构的综合调控,获得了公斤级的高性能ODS钢样品。通过小角中子散射研究了合金成分和球磨时间对ODS钢中纳米团簇关键参数的影响。结果表明,对于14Cr ODS钢来说,球磨初期(5h)强烈的塑性变形带来了氧化钇颗粒细化,球磨时间延长至40h,纳米团簇的粒径分布和体积分数接近稳态,继续延长球磨时间至60h对纳米团簇影响很小。经过40h的球磨,相比FeCrWY粉末,TiH2的添加使得FeCrWYTi中纳米团簇的粒径从3.88nm和2.15nm。基于上述结果,实现了对ODS钢成分的快速筛分和制备工艺的快速优化。利用“多成分热等静压同步烧结+楔形板轧制工艺”制备了具有优异强韧性的ODS钢样品。FeCrWY ODS钢最高室温拉伸强度约为1.6GPa,延伸率为13%,在强度提高1倍的同时,延伸率仍有所提高。其在700℃拉伸强度为210MPa,延伸率为45%,约分别提高了75%和20%。该项目为揭示纳米团簇的演变机理和ODS钢的强韧化机制提供了科学支撑。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
功率对激光熔化沉积 FeCrW 系 ODS 钢微观组织与力学性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    材料热处理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    董武梅;乐国敏;何 培;罗晋如;刘 学;李晋锋;王海波;何 东;张政
  • 通讯作者:
    张政

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

人体脑部三维有限元模型构建
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    微计算机信息
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    芦俊鹏;张建国;阮世捷;何培
  • 通讯作者:
    何培
颅脑正面碰撞的有限元模拟分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    应用力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阮世捷;芦俊鹏;李海岩;张建国;何培;李霞
  • 通讯作者:
    李霞
加拿大石油出口市场和管线新动向
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国能源
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何培;冯连勇;李锐;William X. Wei
  • 通讯作者:
    William X. Wei
剪跨比对HRB500级纵筋RPC无腹筋梁抗剪性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    混凝土
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王强;金凌志;何培
  • 通讯作者:
    何培
基于有限元素法的颅脑碰撞损伤模拟方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    微计算机信息
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李海岩;芦俊鹏;李霞;阮世捷;张建国;何培
  • 通讯作者:
    何培

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

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