高温CO气氛下莫来石轻质耐火材料组成、微结构演变与物理性能的相关性

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51902229
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    向若飞
  • 依托单位：
    武汉科技大学
  • 学科分类：
    E0202.无机非金属基础材料
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

This project is based on the high temperature service environment of light-weight refractories. The performance deterioration and damage are detected for mullite light-weight refractory served in the carbon monoxide atmosphere at high temperature. Thus, the composition, microstructure and creep behavior of the specimens treated in carbon monoxide atmosphere were investigated. In addition, the thermal conductivity and thermal shock resistance of the specimens suffered from creep test were discussed. Evolution of the composition and microstructure of the solid skeleton, pore parameters and the occurrence of impurity elements were revealed. Besides, the creep constitutive equation of the mullite light-weight refractory treated in carbon monoxide atmosphere was established and the influence mechanism was verified. Correlations between the pore parameters of specimens with creep deformation and thermal conductivity and thermal shock resistance were clarified by using the fractal theory, finite element calculation and grey relational analysis. This will provide new content to designing light-weight refractory with long life and high safety and the basic theory of predicting operation life.
本项目以轻质耐火材料的高温服役环境为背景，针对莫来石轻质耐火材料高温CO气氛下服役性能衰退和损毁问题，研究莫来石轻质耐火材料CO气氛热处理后的组成/微结构、蠕变行为及蠕变后的导热系数和热震稳定性。揭示高温CO气氛下莫来石轻质耐火材料固体骨架组成、微结构、孔隙参数以及杂质元素赋存形式演变规律，建立蠕变本构方程并阐明其影响机制，通过分形理论、有限元计算和灰色关联分析等方法阐释蠕变后孔隙结构参数与导热系数以及热震稳定性的相关性。为设计长寿命、高安全系数轻质耐火材料和预测其使用寿命的基础理论增加新的内容。

结项摘要

本项目以轻质耐火材料的高温服役环境为背景，针对莫来石轻质耐火材料高温CO气氛下服役性能衰退和损毁问题，研究了莫来石轻质耐火材料CO气氛热处理后的组成/微结构、蠕变行为及蠕变后的导热系数和热震稳定性以及不同化学成分对其在CO气氛热处理中的作用。发现导致莫来石轻质耐火材料损毁的原理为在高温CO气氛下，莫来石晶界处玻璃相中SiO2被CO消耗后导致杂质成分的富集，促进了液相的产生，液相进一步侵蚀莫来石晶粒，导致其抗蠕变和抗热震稳定性降低并发生损毁。且作为易产生液相的Fe2O3和TiO2的加入会使得莫来石更易被侵蚀，同时富铝莫来石相较于富硅莫来石经高温CO气氛侵蚀后具有一定优势。为设计长寿命、高安全系数轻质耐火材料和预测其使用寿命的基础理论增加新的内容。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Hollow silica spheres planted on a three-dimensional skeleton of basalt cotton
种植在玄武岩棉三维骨架上的空心二氧化硅球
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2021.129455
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Zimeng Zhou;Yuanbing Li;Ruofei Xiang;Shujing Li;Han Luo;Hailu Wang
  • 通讯作者：
    Hailu Wang
Insight into the corrosion failure of mullite thermal insulation materials in carbon monoxide
莫来石保温材料在一氧化碳中腐蚀失效的洞察
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    International Journal of Applied Ceramic Technology
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Ruofei Xiang;Yuanbing Li;Shujing Li;Zhengliang Xue;Hailu Wang
  • 通讯作者：
    Hailu Wang
Corrosion degradation of mullite subject to carbon monoxide atmosphere at 1000(o)C-1600 degrees C
莫来石在1000(o)C-1600℃一氧化碳气氛中的腐蚀降解
  • DOI：
    10.1111/ijac.13488
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED CERAMIC TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiang Ruofei;Li Yuanbing;Li Shujing;Xue Zhengliang;He Zhiyong;Wang Liwang;Wang Hailu
  • 通讯作者：
    Wang Hailu
New insight into treatment of foundry waste: porous insulating refractory based on waste foundry sand via a sacrificial fugitive route
铸造废料处理的新见解：基于铸造废砂的多孔隔热耐火材料，通过牺牲逃逸途径
  • DOI：
    10.1007/s41779-020-00540-7
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Journal of the Australian Ceramic Society
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Ruofei Xiang;Yuanbing Li;Shujing Li;Zhengliang Xue;Lin Yuan
  • 通讯作者：
    Lin Yuan
Fabrication of basalt cotton/polytetrafluoroethylene (BC/PTFE) composite fiberboards with excellent dielectric properties over a wide frequency range
制造在宽频率范围内具有优异介电性能的玄武岩棉/聚四氟乙烯（BC/PTFE）复合纤维板
  • DOI：
    10.1007/s10854-021-05856-z
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zimeng Zhou;Yuanbing Li;Ruofei Xiang;Shujing Li;Han Luo;Hailu Wang
  • 通讯作者：
    Hailu Wang

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其他文献

叶蜡石加入量对轻质隔热耐火材料性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    耐火材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈若愚;李远兵;向若飞;李淑静;范侠飞;李亚伟;桑绍柏
  • 通讯作者：
    桑绍柏

其他文献

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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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