SiCp/Al复合材料小角度晶界与界面特性演变机理及与强韧性耦合机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51301044
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    孙有平
  • 依托单位：
    广西科技大学
  • 学科分类：
    E0105.金属基复合材料与结构功能一体化
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Due to the advantages of high strength, stiffness and wear resistance, SiCp/Alcomposite shows an attractive application prospects inaerospace and automobile industry. However, its application value is reduced for the defect of lower ductility. So, the present investigations will combine the spray deposition technology with ECAP to prepare a SiCp/Al composite with high strength, excellent plasticity and well toughness, and center on the problem of the evolution mechanism of small angle grain boundary and interfacial characteristics for SiCp/Al composite and their efects on obdurability, several important sites will be investigated such as formation and evolution mechanism of mall angle grain boundary, evolution mechanism of interfacial characteristics between SiC and Al, fracture and movement mechanism of SiC during ECAP, and the effects of small angle grain boundary and interfacial characteristics on obdurability of obdurability composite. Based on these results, I believe it can provide more references on summarizing the evolution mechanism of small angle grain boundary and interfacial characteristics during ECAP of SiCp/Al composite, and understanding their contributions on obdurability. Furthermore, it can help us to solve the problem of low plastic and toughness of SiCp/Al composite. At the same time, it can also develop the technology and theory of severe plastic deformation deformation of aluminum matrix composite.
SiCp/Al复合材料具有比强度、比刚度高，耐磨性好等优点，在航空，汽车等领域应用前景广阔，但塑性低的问题限制了其实际应用价值。本项目将喷射沉积快速凝固与等径角挤压大塑性变形技术相结合制备高强高韧SiCp/Al复合材料，针对大塑性变形过程中"SiCp/Al复合材料小角度晶界、界面特性演变机理及与强韧性耦合机制"这一科学问题，通过对SiCp/Al复合材料等径角挤压过程中小角度晶界形成与演变机理、SiC-Al界面特性演变机理、SiC颗粒断裂与运动机理、小角度晶界与界面等微观结构特征对复合材料强韧性影响机理的研究，旨在揭示等径角挤压过程中SiCp/Al复合材料小角度晶界与SiC-Al界面微观特性演变机制及其对SiCp/Al复合材料强韧性协同作用机制，制备出高强高韧的超细晶SiCp/Al块材。该研究有利于进一步完善和发展铝基复合材料大塑性变形强韧化机理。

结项摘要

SiCp/Al复合材料在航空，汽车等领域应用前景广阔，但塑性低的问题限制了其实际应用价值。本项目采用喷射沉积技术制备SiCp/7xxxAl复合材料，并对其进行热挤压与等径角挤压等塑性变形，研究塑性变形过程中微观结构演变规律及其对复合材料强韧性影响机理。.本项目研究了SiCp/7xxxAl复合材料的热压缩流变行为与基于应变补偿的本构模型，热压缩温度为300~500℃，应变速率为0.0001s-1 ~ 0.01s-1。将本构模型的计算值和实验值对比得最大平均误差为9.59％，能够精确描述SiCp/7xxxAl复合材料的热压缩流变应力行为，为优化复合材料高温塑性成形工艺提供了数据基础和理论依据。基于动态材料模型的热加工图的理论基础建立SiCp/7xxxAl复合材料的热加工图，通过热加工图得到最适合复合材料热加工的温度范围为400℃-475℃，应变速率范围为0.0001s-1-0.001s-1。开展了SiCp/7xxxAl复合材料挤压变形行为及热处理制度研究，挤压态SiCp/7xxxAl复合材料的基体合金中存在大量短棒状的MgZn2相及圆形的CuA12相颗粒。确定了SiCp/7xxxAl复合材料最佳固溶温度为475℃，固溶时间为1h，再经过120℃/24h时效处理后，复合材料棒材的力学性能为：σb＝765MPa，δ＝1.5%。以加工路径A、Bc、C，在400℃下对SiCp/7xxxAl复合材料进行了多道次等径角挤压。结果表明，按路径Bc进行挤压时的力学性能优异，经过4个道次的变形后，晶粒为等轴晶，晶粒尺寸为400nm；峰值时效处理后，棒材的抗拉强度及屈服强度分别为770MPa及575MPa，弹性模量为106.6GPa，伸长率为7.4%；SiC颗粒尺寸被显著细化，由初始状态时的10μm左右破碎至2μm左右。采用夏氏V型缺口试样研究了SiCp/7xxxAl复合材料的热疲劳裂纹萌生与扩展行为。结果表明，在相同循环次数下，随着上限温度的升高，裂纹长度会更长，裂纹扩展速率会更快。疲劳裂纹在Al基体中的扩展形式主要表现为非连续性扩展；当疲劳裂纹遇到SiC颗粒时，裂纹将以界面剥离的形式绕过SiC颗粒。通过项目研究，正式发表学术论文4篇，其中SCI收录论文2篇，中文核心论文2篇；授权发明专利1项；培养硕士研究生2名，本科生2名。.本课题由于时间和经验有限，各方面的研究仍有待进一步发展和完善

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Microstructure and mechanical properties of a spray deposited SiCp/Al composite processed by hot extrusion and equal channel angular pressing
热挤压和等通道角挤压喷射沉积SiCp/Al复合材料的显微组织和力学性能
  • DOI：
    10.1179/1432891714z.000000000687
  • 发表时间：
    2014-07
  • 期刊：
    Materials Research Innovations
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Han, J.;Tu, Y.;Bai, Z.;He, Y. Q.
  • 通讯作者：
    He, Y. Q.
Effect of the Sic Particle Orientation Anisotropy on the Tensile Properties of a Spray-Formed Sicp/Al-Si Composite
Sic颗粒取向各向异性对喷射成型Sicp/Al-Si复合材料拉伸性能的影响
  • DOI：
    10.1007/s11223-014-9539-5
  • 发表时间：
    2014-03-01
  • 期刊：
    STRENGTH OF MATERIALS
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Li, W.;Chen, J.;Sun, Y. P.
  • 通讯作者：
    Sun, Y. P.
均匀化退火处理对2524铝合金组织及硬度的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    铸造技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙有平;张扬扬;林峰;吕智
  • 通讯作者：
    吕智
热轧工艺对2524铝合金组织和力学性能的影响研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    热加工工艺
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    敖哲;张扬扬;林峰;吕智
  • 通讯作者：
    吕智

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

Zr含量对大应变轧制2524铝合金板材微观组织及力学性能的影响
  • DOI：
    10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0298
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    材料热处理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王松辉;孙有平;陶德福;何江美;李旺珍
  • 通讯作者：
    李旺珍
终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金组织及 性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    特种铸造及有色合金
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李旺珍;孙有平;何江美;胡一杰;冯旭辉
  • 通讯作者：
    冯旭辉
温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu-Zr合金的组织及性能的影响
  • DOI：
    10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0528
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    材料热处理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周珊;孙有平;何江美;胡一杰
  • 通讯作者：
    胡一杰
轧制温度对Al-4.5Cu-1.5Mg-0.5Zr合金显微组织及性能影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2023
  • 期刊：
    精密成形工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨春洋;孙有平;何江美;翟传田
  • 通讯作者：
    翟传田
轧制温度对大应变轧制Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc合金组织与性能的影响
  • DOI：
    10.3969/j.issn.0253-6099.2022.02.033
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    矿冶工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨春洋;孙有平;何江美;翟传田;李旺珍
  • 通讯作者：
    李旺珍

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

孙有平的其他基金

强塑性变形与微量元素协同调控Al-Cu-Mg-×(×=Zr、Er、Sc)合金微观结构、高温力学行为及其耐热机理研究
  • 批准号：
    51864006
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    42.0 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
大应变轧制AlMgSiCu合金小角度晶界、织构演变机理及其与成形性关系研究
  • 批准号：
    51561004
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    40.0 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目

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