镁合金塑性加工中纳米准晶的形成及其对织构随机化的作用机理

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基本信息

  • 批准号：
    51174136
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    袁广银
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    E0414.材料冶金加工
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

以准晶增强的Mg-Zn-Gd系合金为对象，充分利用该合金塑性加工中析出的纳米准晶既具有显著强韧化效果，又可弱化织构，大幅度改善塑性加工变形能力的优点，开展纳米准晶形成机制、对织构随机化的作用机理及其强韧化效应等科学问题的研究，以便掌握和控制纳米准晶增强的变形镁合金优异的性能。首先采用形变热处理手段制备纳米准晶增强的镁合金，弄清合金在固溶、塑性加工及时效耦合作用过程中纳米准晶的析出行为，探明其形成机制，掌握其调控手段；采用原位EBSD技术研究合金热变形过程中的再结晶行为(孪生促进形核、连续动态再结晶、准晶粒子促进形核)及织构演变规律，阐明纳米准晶对织构随机化的作用机理;研究纳米准晶与基体界面结构，分析纳米准晶与位错的交互作用，揭示纳米准晶的强韧化效应与机制。研究成果对全面认识准晶增强镁合金独特的塑性加工变形行为，有效控制变形镁合金的组织和性能，推动高强韧变形镁合金的研究和应用具有重要意义。

结项摘要

本项目以准晶增强的Mg-Zn-Gd 系合金为对象，充分利用该合金塑性加工中析出的纳米准晶既具有强韧化效果，又可弱化织构，大幅度改善塑性加工变形能力的优点，开展纳米准晶形成机制、对织构随机化的作用机理及其强韧化效应等科学问题的研究，以便掌握和控制纳米准晶增强的变形镁合金优异的性能。本项目研究中首先采用形变热处理手段制备纳米准晶增强的镁合金，研究了合金在固溶、塑性加工及时效耦合作用过程中纳米准晶析出行为，揭示了纳米准晶形成机制与调控手段；然后采用EBSD 技术及XRD衍射宏观织构分析手段研究了合金热变形过程中的再结晶行为及织构演变规律，阐明了纳米准晶对织构随机化的作用机理；同时，采用TEM系统研究了纳米准晶与基体界面结构，分析了纳米准晶与位错的交互作用，探讨了纳米准晶的强韧化效应与机制。最终实现了纳米准晶增强的变形镁合金的高强度和高塑韧性的匹配（抗拉强度可达400MPa、室温塑性达到20%，200℃时表现出超塑性）。织构强度因二十面体纳米准晶存在而显著弱化、分布随机化，大幅度降低了常规变形镁合金严重的拉-压不对称性(从常规变形镁合金AZ31的56%减少到18%)。解决了由于拉-压不对称性明显而造成的镁合金型材和管材弯曲（外侧受拉、内侧受压）加工易破裂失效问题。成功制备出要求高塑性的丝材和要求拉压不对称性低的可弯曲医用镁合金接骨板，显示出了良好的应用前景，相关成果已申请两项专利。.项目成果共发表SCI论文14篇（其中9篇影响因子IF>2.0，4篇IF>3.0，发表在包括Scripta Mater、Materials & Design、J. Alloys and Compounds、Mater Sci & Eng A、Metall & Mater Trans A等国际知名材料研究期刊上，申请专利2项，参加3次国际学术会议和1次国内学术会议。其中2014年在新西兰举行的The 11th Asia-Pacific Conference on Materials Processing (APCMP)国际学术会议上，项目负责人被邀请做纳米准晶增强增韧镁合金的大会Keynote主旨报告，在2015年韩国举行的第十届国际镁合金材料及其应用大会上，又被邀请做口头报告。相关研究得到了国内外同行高度评价，产生了国际影响力。总之，本课题圆满完成了项目任务书各项研究内容，全面实现了预定研究目标。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
In vitro degradation behavior and biocompatibility of Mg-Nd-Zn-Zr alloy by hydrofluoric acid treatment
氢氟酸处理Mg-Nd-Zn-Zr合金的体外降解行为及生物相容性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering: C
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Guangyin Yuan;Jialin Niu;Yang Zong;Wenjiang Ding
  • 通讯作者：
    Wenjiang Ding
Correlation between the enhanced plasticity of glassy matrix composites and the intrinsic mechanical property of reinforcement
玻璃基复合材料的增强塑性与增强体固有力学性能之间的相关性
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2012.08.118
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Guangyin Yuan;Guoqiang Xie;Chen Lu;Wenjiang Ding
  • 通讯作者：
    Wenjiang Ding
准晶增强的 Mg-Zn-Al-(Y) 合金热压缩变形行为
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    童剑;黄华;袁广银;丁文江
  • 通讯作者：
    丁文江
Formation mechanism of quasicrystals at the nanoscale during hot compression of Mg alloys
镁合金热压缩过程中纳米尺度准晶的形成机制
  • DOI：
    10.1016/j.scriptamat.2014.01.035
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Scripta Materialia
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Yuan Tian;Chunlin Chen;Wenjiang Ding;Zhongchang Wang
  • 通讯作者：
    Zhongchang Wang
准晶增强的Mg-zn-Al-(Y)合金热压缩变形行为
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Jinshu Xuebao/acta Metallurgica Sinica
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    童剑;黄华;袁广银;丁文江
  • 通讯作者：
    丁文江

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  • 作者：
    童剑;黄华;袁广银;丁文江
  • 通讯作者：
    丁文江

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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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