Ti和V对热浸镀55wt.%Al-Zn-Si镀层组织影响机理的热力学分析

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51404149
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    罗群
  • 依托单位：
    上海大学
  • 学科分类：
    E0410.冶金物理化学与冶金原理
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Due to the rapid development of the constructions, home appliances and automotives, there is a increase demanding on quality and performance for hot-dip 55wt.%Al-Zn-Si continuous plated steels. The microstructure and properties of the hot-dip coated steels are mainly controlled by the composition of coating and produce process. When the produce process is fixed under actual condition, the effect of coating composition on microstructure and properties will stand out. In this project, the phase relationships of Al-Zn-Fe-M (M=Si, Ti and V) will be experimentally determined. CALPHAD technology is used to assess the phase equilibria in this system. Then the mechanism of microstructure changes caused by adding Si, Ti and V is analyzed. The assessed Al-Zn-Fe-Si-Ti-V system database could provide the optimal composition range of Si, Ti and V. The species, distribution and growth kinetics of the intermetallic compounds in the coating alloy and alloy layer are investigated by hot dipping simulation experiment and diffusion couple method. The influence of Ti and V on the formation and stability of the inhibition layer is obtained by analyzing the experimental results. This work is conducive to accumulate the thermodynamic and kinetic database of the Al-Zn coating system, guide the addition amount of alloy elements and clarify the formation mechanism of the coating microstructure.
由于建筑、家电和汽车等行业的飞速发展，对连续镀55wt.%Al-Zn-Si钢板的质量和性能要求越来越高。热浸镀层钢板的组织和性能主要由镀液成分和生产工艺决定，而在实际工艺条件固定的情况下，镀液成分对镀层组织和性能的影响就突显出来。本项目通过实验测定Al-Zn-Fe-M (M=Si、Ti和V)体系的相关系，用相图计算技术对该体系进行评估，确定富Al-Zn侧的热力学数据和相平衡关系，分析Si、Ti和V元素对镀层显微组织影响的机理。利用优化的Al-Zn-Fe-Si-Ti-V数据库，制定最佳Si、Ti和V的含量范围。通过连续热浸镀55wt.%Al-Zn-Si模拟实验和扩散偶实验研究镀层和合金层中金属间化合物种类、分布和生长的动力学，分析Ti和V对抑制层形成和稳定性的影响。这些工作的开展有利于积累Al-Zn镀层体系的热力学和动力学基础数据，理论上指导合金元素的添加量，澄清镀层显微组织形成机理。

结项摘要

本项目通过平衡合金和扩散偶实验结合热力学计算研究合金元素Ti、V、La等对合金层中物相种类、分布规律和稳定性的影响。原位同步辐射(SR-PXRD)结果显示Ti、V和La的引入可以抑制Fe4Al13相的生成，La的抑制作用大于Ti和V。X射线荧光显微分析(XFM)镀层板的截面成分分布，发现Ti在合金层中以颗粒状金属间化合物存在，在表层镀层中均匀分布，而La主要均匀分布于合金层中。热力学计算液-固反应合金层物相形成驱动力，分析金属间化合物Fe4Al13和Fe2Al5的形成的原因，结合第一性原理计算Si、Ti、V、La元素分别掺杂在Fe4Al13、Fe2Al5、Fe4Al13/Fe2Al5界面处的能量以及Al在Fe2Al5中的扩散能垒，结果说明Si、Ti、V易在Fe4Al13/Fe2Al5界面偏聚，而La对抑制Al在Fe2Al5中的扩散作用最强，因此Si、Ti、V、La都可以抑制合金层的生长，但是方式不同。通过实验测定Al-Zn-Fe-M(M= Si、Ti和V)体系的相平衡关系，结合第一性原理对物相生成焓的计算，用CALPHAD方法优化得到一套自洽且可靠的Al-Zn-Fe-M(M= Si、Ti和V)体系富Al-Zn侧热力学数据库，计算Ti、V对镀液中饱和Fe的溶解度和析出金属间化合物的影响规律，发现Ti和V添加导致镀液中有效Si含量降低，从而降低Fe的饱和溶解度，使镀液中析出更多的Fe4Al13，作为形核基底，细化锌花，但也导致镀液中锌渣增多。本项目对镀层中金属间化合物的结构、界面稳定性和镀液中相关系的热力学分析为实际热浸镀铝锌合金的成分优化和工艺改进提供理论指导。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（1）
Phase equilibria of Mg-La-Zr system and thermal conductivity of selected alloys
Mg-La-Zr系的相平衡及所选合金的导热率
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2017.10.013
  • 发表时间：
    2018-01
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Wenfei Zhu;Qun Luo;Jieyu Zhang;Qian Li
  • 通讯作者：
    Qian Li
Experimental investigation and thermodynamic calculation of the Al-rich corner in the ternary Al-Ti-V system
三元Al-Ti-V体系富Al角的实验研究与热力学计算
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2016.11.047
  • 发表时间：
    2017-02
  • 期刊：
    Materials and Design (2区)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Qian Li;Ziwei Chen;Qun Luo;Baowei Li
  • 通讯作者：
    Baowei Li
Interpretation of negative temperature dependence of hydriding reaction in LaNi5-Mg alloys by modified Chou model
修正Chou模型解释LaNi5-Mg合金氢化反应的负温度依赖性
  • DOI：
    10.1016/j.cattod.2017.11.028
  • 发表时间：
    2018-11-15
  • 期刊：
    CATALYSIS TODAY
  • 影响因子：
    5.3
  • 作者：
    Li, Tianxin;Li, Qian;Luo, Qun
  • 通讯作者：
    Luo, Qun
Thermodynamic investigation on phase formation in the Al-Si rich region of Al-Si-Ti system
Al-Si-Ti系富Al-Si区相形成的热力学研究
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2016.03.144
  • 发表时间：
    2016-07-15
  • 期刊：
    MATERIALS & DESIGN
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Li, Yang;Gu, Qin-Fen;Li, Qian
  • 通讯作者：
    Li, Qian

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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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