基于畸变能调控LPSO相的界面迁移行为及其对镁合金强度和塑性的影响机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51571044
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    王敬丰
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    E0104.金属结构材料与力学行为
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

This project takes aims at the contradictory of the strength and ductility in magnesium alloys. And it focuses on the researches about the new phenomenon which both the strength and plasticity could be enhanced during the aging behavior. Based on it, Mg-RE-Zn alloys which contains LPSO phase will be taken as the research objects and the energy will be considered. The relationship of “Component/Processing – Distortion Energy – Interface Migration Behavior – Microstructure – Deformation Behavior – Mechanical property” will be discussed by a new angle of the interface migration behavior. In this program, according to changing and introducing the distortion energy, such as stacking fault energy and crystal face energy, in specific crystal face by alloying and strain introducing, the interface migration behavior, including nucleation and growth, can be regulated. Then the structure and morphology of LPSO phase will be controlled, and the deformation behavior will be affected. Combined with the first-principle calculation and in situ method in TEM technology, we could develop the mechanism of strengthening and toughness in LPSO phase magnesium alloys. Finally, this project could supply some guidance for research and development of the high strength and high ductility magnesium alloys.
针对目前高强镁合金强度塑性不易兼得的难题，申请人基于前期实验发现“含LPSO相镁合金在时效过程中强度塑性同时增加”的新现象，以Mg-RE-Zn合金为研究对象，通过引入能量观念，从界面迁移的角度入手重点研究含LPSO相镁合金“成分/工艺-畸变能-界面迁移-结构形态-变形行为-力学性能”之间的联系。项目通过合金元素和应变诱导等调控手段向特定晶面引入或改变畸变能（重点考虑层错能和晶面能），合理调控LPSO相的形核和生长等界面迁移行为，以此调控LPSO相的结构形态并影响其变形行为，结合第一性原理计算和先进电子显微学技术（原位TEM等），最终揭示LPSO相对镁合金强度和塑性的影响机制，为研发新型高强高韧镁合金提供理论指导。

结项摘要

轻质高强韧镁合金是航空航天、国防军工及现代工业发展中紧迫的轻量化材料需求之一，对缓解我国资源短缺、能源危机和环境污染的意义重大。含长周期堆垛有序相（LPSO 相）的Mg-RE-TM 是目前性能最好的高强镁合金体系，其强度在500MPa以上，已基本达到商用高强铝合金的强度，但延伸率却普遍偏低（通常在5%以下），无法满足作为关键承力构件的工程应用。如何利用有效的强韧化途径，解决高强镁合金强度塑性不可兼得的矛盾，已成为一个亟待解决的科学难题。本项目以含 LPSO 相的 Mg-RE-Zn 系镁合金作为研究对象，从调控畸变能的角度入手，通过合金元素控制和应变诱导等手段向合金中引入或改变畸变能，研究了不同元素对LPSO相种类、形貌、数量的作用规律，揭示了LPSO相的界面迁移规律；研究了不同热处理工艺和塑性成形工艺下合金中LPSO相的形貌演化规律，获取应变诱导作用下， LPSO相界面迁移行为和形态演化规律之间的联系。最终揭示 LPSO 相对合金强度和塑性的影响机制，为研发新型高强高韧镁合金提供理论指导。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（1）
专利数量（10）
Low hydrogen release behavior and antibacterial property of Mg-4Zn-xSn alloys
Mg-4Zn-xSn合金的低放氢行为及抗菌性能
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2019.01.048
  • 发表时间：
    2019-04-15
  • 期刊：
    MATERIALS LETTERS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Jiang, Weiyan;Wang, Jingfeng;Guo, Shengfeng
  • 通讯作者：
    Guo, Shengfeng
Enhanced mechanical properties of Mg-Gd-Y-Zn-Mn alloy by tailoring the morphology of long period stacking ordered phase
通过调整长周期堆叠有序相的形貌来增强 Mg-Gd-Y-Zn-Mn 合金的机械性能
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2018.07.050
  • 发表时间：
    2018-08-22
  • 期刊：
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Wang, Kui;Wan, Jingfeng;Pan, Fusheng
  • 通讯作者：
    Pan, Fusheng
轧制工艺对Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金中LPSO相及其组织性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国有色金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王敬丰;黄秀洪;谢飞舟;黄崧;侯帆;潘复生
  • 通讯作者：
    潘复生
Hot Deformation Behavior and Processing Maps of As-Homogenized Mg-Gd-Y-Zn-Mn Alloy
均质化 Mg-Gd-Y-Zn-Mn 合金的热变形行为及加工图
  • DOI：
    10.1016/s1875-5372(18)30153-x
  • 发表时间：
    2018-06-01
  • 期刊：
    RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Wang Jingfeng;Xie Feizhou;Pan Fusheng
  • 通讯作者：
    Pan Fusheng
In-situ formation of a gradient Mg2Si/Mg composite with good biocompatibility
原位形成具有良好生物相容性的梯度Mg2Si/Mg复合材料
  • DOI：
    10.1016/j.surfcoat.2018.12.107
  • 发表时间：
    2019-03
  • 期刊：
    Surface and Coatings Technology
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Jiang Weiyan;Wang Jingfeng;Yu Wenzhou;Ma Yao;Guo Shengfeng
  • 通讯作者：
    Guo Shengfeng

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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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