高载流二硼化镁超导体组织控制及其低温快速成形

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51077099
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    38.0万
  • 负责人：
    刘永长
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    E0702.超导与电工材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

高载流二硼化镁超导体的制备一直以来都是国内外的研究热点，其载流能力的大小取决于块体晶间连接性的好坏和块体内部磁通钉扎中心的多少。目前大部分研究仅集中在如何增加磁通钉扎中心方面，往往忽略甚至牺牲晶间连接性的改善，这从一定程度上限制了临界电流密度的进一步提高。针对上述问题，本项目提出了首先通过金属活化烧结来调控二硼化镁的生长形态并获得最佳晶间连接性；在此基础上，加入合适的含碳化合物形成有效碳掺杂，从而形成更多的磁通钉扎中心，从改善晶间连接性和提高磁通钉扎能力两方面来发展高载流二硼化镁超导体的低温快速成形技术。拟采用差热分析技术跟踪和分析低温烧结成相过程，结合显微组织观察澄清金属活化剂对二硼化镁生长形态的调控机理以及碳掺杂的引入机制；同时结合超导电性测试和晶体成核/长大动力学分析确定不同形态二硼化镁的成相机理，探究二硼化镁组织形态与载流能力之间的一般规律。

结项摘要

二硼化镁（MgB2）是2001年发现的第二类超导体，虽然它的超导转变温度（39K）与高温超导体相比并不算很高，但它以其自身的优点引起了科学家对其应用可能性的广泛关注，其较弱的临界电流密度（Jc）限制了其在超导轴承、储能、发电机以及磁悬浮等领域的广泛应用。如何提高MgB2超导体的载流能力逐渐成为研究热点。第二类超导体的临界电流密度受两个关键因素的影响：晶间连接性的好坏和磁通钉扎中心的多少。不论磁通钉扎中心还是晶间连接性，都和超导体本身的显微组织和形态密切相关。本项目通过设计和控制MgB2超导体的生长形态和微观组织，在改善晶间连接性的同时增加磁通钉扎中心数目，制备出了具有更高Jc、可实用的MgB2超导材料。研究了Mg-B体系低温烧结动力学机制以及不同金属添加对MgB2低温烧结效率的影响，据此澄清了金属活化低温烧结MgB2的机理，并发展了金属组元添加MgB2低温烧结（575℃）快速合成技术。分析了不同碳单质以及碳基化合物在MgB2烧结制备过程中引入碳掺杂的机制，探究了碳掺杂提高临界电流密度的机理，提出了碳掺杂在Cu活化低温烧结过程中有效引入的判据，通过碳基化合物和Cu共添加在低温下制备出高载流的MgB2超导体。进一步发展了低成本的球磨自氧化合成高载流MgB2技术，将这一低廉有效的技术应用到Cu活化低温烧结MgB2中。发表标注高水平论文24篇，其中SCI收录23篇；已授权中国科学技术发明专利4项；已培养博士后1名、博士研究生4名，硕士研究生4名。出席国内外学术会议4次，其中国际学术会议特邀报告2次。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Low-temperature synthesis of MgB(2) superconductors
MgB(2)超导体的低温合成
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    International Materials Reviews
  • 影响因子：
    16.1
  • 作者：
    Ma; Z. Q.;Liu; Y. C.
  • 通讯作者：
    Y. C.
Superconducting properties and growth mechanism of layered structure in MgB2 bulks with Cu/Y2O3 co-doping
Cu/Y2O3共掺杂MgB2块体的超导性能及层状结构生长机制
  • DOI：
    10.1007/s10854-012-0951-y
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cai; Qi;Liu; Yongchang;Ma; Zongqing;Yu; Liming
  • 通讯作者：
    Liming
Influence of Ni addition on the process of phase formation in MgB2 bulk
Ni添加量对MgB2块体相形成过程的影响
  • DOI：
    10.1007/s00339-012-6812-y
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Applied Physics A-Materials Science & Processing
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhao; Qian;Liu; Yongchang;Cai; Qi
  • 通讯作者：
    Qi
Variation of pinning mechanism and enhancement of critical current density in MgB2 bulk containing self-generated coherent MgB4 impurity
含有自生共格 MgB4 杂质的 MgB2 块体中钉扎机制的变化和临界电流密度的增强
  • DOI：
    10.1063/1.4822099
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Cai; Qi;Liu; Yongchang;Ma; Zongqing;Li; Huijun;Yu; Liming
  • 通讯作者：
    Liming
Effects of ball milling on the sintering process and superconducting properties of (MgB2)0.96Ni0.04 Bulks
球磨对(MgB2)0.96Ni0.04块体烧结过程及超导性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Applied Superconductivity
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Cai; Qi;Ma; Zongqing;Liu; Yongchang;Zhao; Qian;Gao; Zhiming
  • 通讯作者：
    Zhiming

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  • 作者：
    杨雅娟;刘永长;史庆志;马宗青
  • 通讯作者：
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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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