溶质界面偏聚的富集比波动性量化及动力学方程准确度修正

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51871022
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0101.金属材料设计、计算与表征
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Segregation of solute atoms at surface, grain boundary or phase boundary is an important phenomenon which affects the mechanical, physical and chemical properties of materials significantly. McLean's equation, founded by introducing enrichment ratio and considering it as a constant, is widely used to characterize kinetics of grain boundary segregation, analogized to surface segregation, and extended to phase boundary segregation. However, the intrinsic and strong volatility of enrichment ration leads to very low accuracy of the calculation by McLean's equation. Therefore, on the bases of identical essences of these three kinds of segregation and preliminary results of the applicant, the experimental study on segregation kinetics, specialty of lattice substitution, and process of jumping layer by layer will be carried out in the present project, in order to explore the volatility of enrichment ration and approve the rationality of special concentration and concentration difference ratio. At the same time, the model of diffusion mechanism of solute segregation and the formula of the volatility of enrichment ration will be approved and promoted on the basis of experimental results, thermodynamic theory and crystallographic knowledge. Besides, the nature of special concentration will be discovered and its formula will be given to set up the modified kinetics proposed by the applicant. Based on the experimental results, theoretical model and the derived equations, computer simulation will be initiated subsequently to obtain exacter values of segregation energy, concentration error ratio, et al. The present project will achieve the promotion of calculated accuracy of kinetic equation, and provide theoretical basis and instructing scheme to the forecast and control of the interface compositions and the materials' properties.
溶质在表面、晶界、相界处的偏聚是影响材料力学、物理、化学性能的重要因素。引入富集比参量并规定为定值而建立的McLean动力学方程,被广泛用于晶界偏聚和借用于表面偏聚,并可推广于相界偏聚,但富集比本质上的强烈波动性导致方程计算准确度很低。由此,本项目基于三种偏聚产生原因的相同性和申请人的初步成果,开展偏聚动力学、晶格占位、原子跃迁等实验研究,掌握富集比的波动性,验证特定浓度、浓度误差比等参量;然后基于实验结果、热力学理论和晶体学知识,验证和完善申请人初步建立的“溶质界面偏聚扩散机制”模型及富集比波动性量化公式,重点揭示特定浓度的产生原因并进行量化表征,以此获得高准确度偏聚动力学修正方程;同时依据实验结果、理论模型及相关公式,模拟计算出偏聚自由能、特定浓度、浓度误差比等重要参量的更准确结果。本项目可望提升偏聚动力学方程的准确度,为界面成分及材料性能的预报与控制提供更可靠的理论依据和指导方案。

结项摘要

溶质在表面、晶界和相界处的偏聚是影响材料力学、物理以及化学性能的重要因素。引入富集比参量并规定为定值而建立的McLean动力学方程,目前被广泛用于晶界偏聚并借用于表面偏聚,而且可以推广于相界偏聚。富集比本质上的强烈波动性导致方程计算准确度很低,本项目基于三种偏聚产生原因的相同性和申请人的初步成果,开展了偏聚动力学、晶格占位以及原子跃迁等的实验研究,掌握了富集比的波动性,验证了特定浓度、浓度误差比等参量,并基于实验结果、热力学理论和晶体学知识,验证和完善了“溶质界面偏聚扩散机制”模型和富集比波动性的量化公式,揭示了特定浓度产生的原因并进行了量化表征,获得了高准确度偏聚动力学修正方程,依据实验结果、理论模型及相关公式模拟计算出了偏聚自由能、特定浓度、浓度误差比等重要参量的更准确结果。同时,引入了挥发条件,建立了挥发条件下表面偏聚模型。本项目可望提升偏聚动力学方程的准确度,为界面成分及材料性能的预报与控制提供更切实可靠的理论依据和指导方案。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(2)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Dissolution and Coarsening Kinetics of γ′ Precipitates in Waspaloy during Solution Treatment at Temperatures of 1000-1045°C
1000-1045°C 固溶处理过程中 Waspaloy 中 γ 沉淀的溶解和粗化动力学
  • DOI:
    10.1007/s11665-022-06768-7
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Journal of Materials Engineering and Performance
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Hongliang Liu;Lei Zheng;Dan Wang;Xin Wei;Huina Min;Ying Jin;Qingan Tai
  • 通讯作者:
    Qingan Tai
Quantification of evaporation parameter and determination of evaporation mechanism
蒸发参数的量化和蒸发机理的确定
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2019.152699
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Zheng Lei;Wang Bo;Meng Fangliang;Wang Minqing;Meng Ye;Yun Bing
  • 通讯作者:
    Yun Bing
Solidification behavior of Pt-containing 718Plus superalloy
含Pt 718Plus高温合金的凝固行为
  • DOI:
    10.1016/s1003-6326(21)65762-x
  • 发表时间:
    2021-12
  • 期刊:
    Transactions of Nonferrous Metals Society of China
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Shen Yu;Wang Minqing;Xia Hui;Zheng Lei;Meng Ye;Cui Fenge
  • 通讯作者:
    Cui Fenge
Surface segregation modeling in the case of evaporation
蒸发情况下的表面偏析建模
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2019.05.134
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Wang Bo;Meng Fangliang;Zheng Lei;Wang Minqing;Meng Ye;Cui Fenge;Liang Xianghua;Gao Yang;Yang Sheng;Zhao Yingchun
  • 通讯作者:
    Zhao Yingchun

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其他文献

129例辅助生殖技术子代儿童耳聋基因突变筛查
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    国际生殖健康/计划生育杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孟晔;陶媛媛;胡馨;桑美英;童先宏
  • 通讯作者:
    童先宏
稀土尾矿库周边地下水中稀土元素含量测定与分布规律的研究
  • DOI:
    10.16533/j.cnki.15-1099/tf.202002008
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    稀土
  • 影响因子:
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  • 作者:
    李卫平;孟晔;刘徽;赵再伟;张静;陈敏洁;郑春丽
  • 通讯作者:
    郑春丽
动态监测 D‐二聚体水平联合低分子肝素治疗对 IV F 妊娠结局的改善作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    生殖医学杂志
  • 影响因子:
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  • 作者:
    孟晔;童先宏;郑圣霞;栾红兵
  • 通讯作者:
    栾红兵

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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

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          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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