大尺寸相变韧塑化非晶复合材料的形成机理与动态变形行为

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基本信息

  • 批准号：
    51531001
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    250.0万
  • 负责人：
    吕昭平
  • 依托单位：
    北京科技大学
  • 学科分类：
    E0106.金属低维与亚稳材料
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2020-12-31

项目摘要

In order to solve the critical challenges for engineering applications of bulk metallic glasses (BMGs), i.e., room-temperature brittleness and insufficient-size, this project aims to develop large sized high-performance BMG composites based on the concept of transformation-induced plasticity (TRIP), and conduct systematic research on the relevant common fundamental scientific problems. Firstly, this project is aimed to scrutinize phase competition mechanism in transformation-mediated bulk metallic glass composites and explore dynamic precipitation behavior of the austenitic reinforcing phase. As such, glass-forming ability of the bulk metallic glass matrix can be promoted and the match of intrinsic mechanical properties between the matrix and reinforcing phase can be manipulated. Secondly, effects of in-situ formed heterogeneous nucleation sites on the precipitation behavior of the reinforcing phase will be studied and large sized bulk metallic glass composites consisting of a single austenitic phase will be developed. Moreover, deformation behavior of the resultant bulk metallic glass composites under high strain rates will be systematically investigated so that the underlying mechanisms can be revealed. The completion of the current project is to develop large sized, transformation mediated bulk metallic glass composites with optimized properties for practical applications, and to establish alloy design principles for this type of glassy materials.
针对目前非晶合金工程应用中所面临的关键挑战：室温脆性和尺寸不足，本项目在引入“相变诱导塑性”概念的基础上，开发大尺寸高性能非晶复合材料，并对相关科学和应用的共性关键基础问题进行研究。本项目首先拟对相变韧塑化非晶复合材料的多相竞争机制展开深入研究，探索奥氏体型增强相的动态原位析出规律，提高基体的非晶形成能力和调控多相的本征性能匹配。其次，研究内生异质形核点对奥氏体型增强相析出的影响规律，研发出大尺寸且奥氏体型增强相均匀弥散分布的非晶复合材料。在此基础上，探索此类非晶复合材料的高速动态变形行为，揭示其高载能应变率条件下的性能特点和其形变形机理。本项目的最终目的是研发出综合性能优异的并可实际工程应用的大尺寸相变韧塑化的非晶复合材料，并为此类材料的合金设计提供理论指导。

结项摘要

针对目前非晶合金工程应用中所面临的关键挑战：室温脆性和尺寸不足，本项目在引入“相变诱导塑性”概念的基础上，开发大尺寸高性能非晶复合材料，并对相关科学和应用的共性关键基础问题进行研究。本项目首先对相变韧塑化非晶复合材料的多相竞争机制展开深入研究，探索奥氏体型增强相的动态原位析出规律，提高基体的非晶形成能力和调控多相的本征性能匹配。其次，研究内生异质形核点对奥氏体型增强相析出的影响规律，研发出大尺寸且奥氏体型增强相均匀弥散分布的非晶复合材料。在此基础上，探索此类非晶复合材料的高速动态变形行为，揭示其高载能应变率条件下的性能特点和其形变形机理。本项目研发出了综合性能优异的并可实际工程应用的大尺寸相变韧塑化的非晶复合材料，并为此类材料的合金设计提供理论指导。本项目发表学术论文70篇；申请发明专利12项；培养博士生6名，硕士生12名，以项目负责人为第一完成人，骨干人员参与获得2018年国家自然科学科学二等奖1项（块体非晶合金的原子结构与强韧化）。

项目成果

期刊论文数量（60）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
Polymorphism in a high-entropy alloy.
高熵合金中的多态性
  • DOI：
    10.1038/ncomms15687
  • 发表时间：
    2017-06-01
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Zhang F;Wu Y;Lou H;Zeng Z;Prakapenka VB;Greenberg E;Ren Y;Yan J;Okasinski JS;Liu X;Liu Y;Zeng Q;Lu Z
  • 通讯作者：
    Lu Z
Transformation-induced plasticity in bulk metallic glass composites evidenced by in-situ neutron diffraction
原位中子衍射证明了块体金属玻璃复合材料中相变诱导的塑性
  • DOI：
    10.1016/j.actamat.2016.11.029
  • 发表时间：
    2017-02-01
  • 期刊：
    ACTA MATERIALIA
  • 影响因子：
    9.4
  • 作者：
    Wu, Y.;Ma, D.;Lu, Z. P.
  • 通讯作者：
    Lu, Z. P.
Effects of non-hydrostaticity and grain size on the pressure-induced phase transition of the CoCrFeMnNi high-entropy alloy
非静水力学和晶粒尺寸对 CoCrFeMnNi 高熵合金压力诱导相变的影响
  • DOI：
    10.1063/1.5046180
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Zhang Fei;Lou Hongbo;Chen Songyi;Chen Xiehang;Zeng Zhidan;Yan Jinyuan;Zhao Wuxin;Wu Yuan;Lu Zhaoping;Zeng Qiaoshi
  • 通讯作者：
    Zeng Qiaoshi
Spherical nanoindentation creep behavior of nanocrystalline and coarse-grained CoCrFeMnNi high-entropy alloys
纳米晶和粗晶CoCrFeMnNi高熵合金的球形纳米压痕蠕变行为
  • DOI：
    10.1016/j.actamat.2016.02.049
  • 发表时间：
    2016-05-01
  • 期刊：
    ACTA MATERIALIA
  • 影响因子：
    9.4
  • 作者：
    Lee, Dong-Hyun;Seok, Moo-Young;Jang, Jae-il
  • 通讯作者：
    Jang, Jae-il
Work-hardenable Zr-based bulk metallic glass composites reinforced with ex-situ TiNi fibers
异位 TiNi 纤维增强的可加工硬化 Zr 基大块金属玻璃复合材料
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2019.07.270
  • 发表时间：
    2019-10
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zhou Jie;Wu Yuan;Wang Hui;Liu Xiongjun;Jiang Suihe;Wang Xianzhen;Lu Zhaoping
  • 通讯作者：
    Lu Zhaoping

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其他文献

粉末冶金在高熵材料中的应用
  • DOI：
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    吕昭平
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吕昭平;蒋虽合;何骏阳;周捷;宋温丽;吴渊;王辉;刘雄军
  • 通讯作者：
    刘雄军
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    2021
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    王一涵;原园;喻嘉彬;吴宏辉;吴渊;蒋虽合;刘雄军;王辉;吕昭平
  • 通讯作者：
    吕昭平
非晶合金的相变韧塑化
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    宋温丽;宋凯凯;刘增乾;李然;吴渊;吕昭平
  • 通讯作者：
    吕昭平

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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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