基于表面工程的防静电陶瓷材料结构设计及其静电耗散机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51102024
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    杨现锋
  • 依托单位：
    长沙理工大学
  • 学科分类：
    E0204.结构陶瓷
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

防静电材料在电子信息、航空航天、石油化工和超细研磨等领域应用广泛，但传统的防静电材料存在耐久性、耐高温和耐腐蚀性差等问题。本项目基于表面工程，从宏观和微观两个层次对Al2O3和ZrO2两类先进陶瓷材料进行结构设计，宏观上对其进行表面改性，微观上对表面改性层的组成和结构进行调控，使其具备防静电功能。本项目创新性地提出坯体溶液浸渗和对烧结致密的陶瓷表面涂层两种表面改性方法。坯体溶液浸渗指对坯体进行Zn和Sn的盐溶液浸渗，制备厚度和静电耗散网络结构可控的表面改性层，得到兼具静电耗散功能和优异力学性能的先进陶瓷材料；在陶瓷表面涂层中，通过在低熔点玻璃中复合ZnO，SnO2，TiC和TiB2等半导体或导体颗粒制备耐磨性能好的防静电涂层。本项目旨在阐明防静电表面改性层的导电网络形成机制及静电耗散的机理，建立表面改性层组成、结构和防静电性能之间的联系，为防静电陶瓷材料的设计制造提供基础数据和理论指导。

结项摘要

本项目基于表面工程对防静电陶瓷材料进行了结构设计、工艺制备和静电耗散机理三方面研究，主要取得了如下成果：. （1）通过本项目研究，确定了防静电陶瓷的多层次结构设计原则。宏观上将防静电先进陶瓷材料设计为ZrO2陶瓷基体与防静电表面改性层的组合，前者保证材料的力学性能，后者赋予其静电耗散功能。微观上对表面改性层的结构进行设计，基于多相复合的原理，在表面改性层中引入静电耗散微结构。. （2）本项目分别采用烧结致密陶瓷高温金属Fe浸渗、多孔坯体溶液浸渗、陶瓷高温真空渗碳和防静电涂层四种工艺方法成功制备了兼具优异力学性能和防静电性能的陶瓷材料，深入阐明了防静电陶瓷组成、表面改性工艺方法、显微结构和防静电性能之间的关联。. （3）本项目采用多种先进分析方法对静电耗散机理进行了深入分析，确定了静电耗散组分存在的价态和存在方式，为防静电陶瓷材料的可控制备提供了基础理论指导。. 本项目共发表和接收论文12 篇，其中SCI检索6篇，Ei检索9篇，另有1篇论文投稿至SCI期刊，1篇论文投稿至Ei收录期刊。获得国家发明专利授权3项。完成技术成果转移2项。培养硕士研究生3名。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
span /span br / Novel Preparation of anti-static zirconia ceramic via the method of iron infiltration at high temperature
高温渗铁法新型制备抗静电氧化锆陶瓷
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Wuhan Unversity of Technology-Materials Science Edtion
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨现锋
  • 通讯作者：
    杨现锋
Gas-pressure sintered Si3N4 fabricated by ceramics injection molding
陶瓷注射成型气压烧结氮化硅
  • DOI：
    10.1201/b17568-131
  • 发表时间：
    2014-10
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang Xianfeng;Yang Jianghong;Xu Xiewen;Liu Qicheng;Xie Zhipeng;Liu Wei
  • 通讯作者：
    Liu Wei
凝胶注模堇青石-莫来石复相材料的制备及其抗热震性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    硅酸盐学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨现锋;李勇;徐协文;蔡星;谢志鹏
  • 通讯作者：
    谢志鹏
Injection molding of ultra-fine Si3N4 powder for gas-pressure sintering
气压烧结用超细氮化硅粉末注射成型
  • DOI：
    10.1007/s12613-015-1119-6
  • 发表时间：
    2015-06
  • 期刊：
    International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xie-wen Xu;Qi-cheng Liu;Zhi-peng Xie;Wei Liu
  • 通讯作者：
    Wei Liu
Optimization of composition of PEG/PMMA binder system in ceramic injection molding via water-debinding
水脱脂陶瓷注射成型中 PEG/PMMA 粘合剂体系组成的优化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Applied Mechanics and Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang Xianfeng;Liu Wei;Xie Zhipeng;Xu Xiewen
  • 通讯作者：
    Xu Xiewen

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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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