单相籽晶诱导定向凝固Al2O3/YAG两相共晶陶瓷晶体学取向的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51804252
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    王旭
  • 依托单位：
    西安理工大学
  • 学科分类：
    E0414.材料冶金加工
  • 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

Directionally solidified Al2O3/Y3Al5O12 (YAG) eutectic ceramic has recently been considered as a new generation of turbine material because of its high melting point, low density, superior oxidation and creep resistance and excellent high temperature strength. In order to improve its properties such as the fracture toughness and strength, the present project was designed to prepare Al2O3/YAG eutectic ceramic with single-phase seed technique. Different crystallography and interfacial relationship of Al2O3/YAG eutectic ceramic are expected to be prepared by single crystal Al2O3 and single crystal YAG with different orientations. The present project focuses on the microstructure, crystallography evolution and typical interfacial structure of the Al2O3/YAG eutectic ceramic at different growth stages. The hardness, toughness and flexural strength of the as-prepared Al2O3/YAG eutectic ceramics will also be investigated. Together with the model building of the crystallographic relationship, calculation of the planar disregistry and ionic charge balance principle, the project will explore the effect mechanism of the interfacial energy on the crystallography of the Al2O3/YAG eutectic ceramic. The project will finally put forward the basis and principle for crystallography and interfacial relationship design of the Al2O3/YAG eutectic ceramic, and build the crystallography-property relationship. This study might cast light for design of high-performance Al2O3/YAG eutectic ceramics.
定向凝固Al2O3/Y3Al5O12(YAG)共晶陶瓷以其高熔点、低密度、优异的抗氧化、抗蠕变性能和高温强度被认为是新一代涡轮发动机热端用材料。为进一步提高其断裂韧性、强度等性能，本项目提出采用单相籽晶诱导Al2O3/YAG两相共晶陶瓷取向生长的新方法，分别采用不同取向的单晶Al2O3和单晶YAG作为籽晶设计Al2O3/YAG两相共晶陶瓷的晶体学取向和相界面结构。研究Al2O3/YAG共晶陶瓷不同生长距离截面处组织结构、晶体学取向和典型相界面结构，测定不同取向Al2O3/YAG共晶陶瓷的硬度、断裂韧性和弯曲强度等性能。结合平行相界面内晶格匹配模型的建立、平面错配度计算和电荷平衡原则，揭示相界面能对Al2O3/YAG共晶陶瓷晶体学取向的影响机理，提出Al2O3/YAG共晶陶瓷取向和相界面关系设计原则，并建立晶体学取向-性能关系，为设计具有更高性能的Al2O3/YAG共晶陶瓷提供新思路。

结项摘要

本项目针对研制新一代具有更高承温能力叶片材料的需求，力求设计和制备具有更高断裂韧性和更高弯曲强度的定向凝固Al2O3/YAG共晶陶瓷，其难点在于采用单相籽晶是否能诱导成功双相共晶陶瓷的取向。重点采用r-[1-102]、m-[10-10]和a-[11-20]单晶Al2O3籽晶诱导制备了双相Al2O3/YAG共晶陶瓷；表征了凝固起始阶段和顶端位置的晶体学取向关系，建立了平行晶面的晶格匹配模型并计算了平面晶格错配度，分析双相Al2O3/YAG共晶陶瓷中的相界面对于晶体学取向关系的影响机制；完成诱导制备的双相Al2O3/YAG共晶陶瓷弯曲强度、硬度及断裂韧性的测试等研究内容，建立晶体学取向-性能之间关系。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Wild boar's tusk enamel: Structure and mechanical behavior
野猪牙釉质：结构和机械行为
  • DOI：
    10.1016/j.msec.2019.03.017
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering: C
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang Xu;Zhang Nan;Zhong Yujie;Yan Fuxue;Jiang Bailing
  • 通讯作者：
    Jiang Bailing
Hierarchy structure and fracture mechanisms of the wild wolf tusk's enamel
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  • DOI：
    10.1016/j.msec.2019.110277
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering: C
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Nan;Wang Xu;Xiang Wangshuai;Zhong Yujie;Yan Fuxue;Jiang Bailing
  • 通讯作者：
    Jiang Bailing
Microstructure evolution and crystallography of directionally solidified Al2O3/Y3Al5O12 eutectic ceramics prepared by the modified Bridgman method
改进布里奇曼法制备定向凝固Al2O3/Y3Al5O12共晶陶瓷的显微组织演化及晶体学
  • DOI：
    10.1016/j.jmst.2019.05.018
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Materials Science & Technology
  • 影响因子：
    10.9
  • 作者：
    Wang Xu;Zhang Nan;Zhong Yujie;Jiang Bailing;Lo Langhong;Zhang Jian;Wang Jingyang
  • 通讯作者：
    Wang Jingyang
Preferential growth of directionally solidified Al2O3/SmAlO3 eutectic ceramics
定向凝固Al2O3/SmAlO3共晶陶瓷的优先生长
  • DOI：
    10.1016/j.scriptamat.2020.06.069
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Scripta Materialia
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Wang Xu;Xiang Wangshuai;Zhong Yujie;Wan Lei;Yan Fuxue;Xian Quangang;Jiang Bailing;Wang Jingyang
  • 通讯作者：
    Wang Jingyang
Competitive growth of dendrites and eutectic in Al 2 O 3 /Y 3 Al 5 O 12 eutectic ceramics
Al 2 O 3 /Y 3 Al 5 O 12 共晶陶瓷中枝晶和共晶的竞争生长
  • DOI：
    10.1016/j.ceramint.2018.09.047
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Ceramics International
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Yujie Zhong;Ke Zhang;Xu Wang;Wen Zhang;Qian Sun
  • 通讯作者：
    Qian Sun

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其他文献

HADAR 实验对活动星系核伽马射线 辐射观测的预期研究
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 作者：
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  • DOI：
    10.16557/j.cnki.1000-7547.2017.04.007
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
    10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2018.05.009
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    测绘工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周啸;李少梅;王旭;叶辉
  • 通讯作者：
    叶辉

其他文献

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单晶Al2O3/GAP共晶陶瓷中低能GAP共格晶界的引入及其对力学性能影响机制
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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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