三维网状结构纳米复合粉体的形成机制及其对纳米结构涂层的强韧化机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51102074
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    杨勇
  • 依托单位：
    河北工业大学
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 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

纳米结构粉体（喂料）的显微组织结构对等离子喷涂制备纳米结构涂层有着极其重要的影响。前期研究发现，通过在Al2O3-TiO2纳米复合粉中加入纳米添加剂并对粉体进行等离子处理，可制备出具有三维网状结构的纳米复合粉体，由此种纳米复合粉体制备的纳米结构涂层比由普通喷雾干燥造粒纳米复合粉体制备的纳米结构涂层具有更高的韧性和更好的耐磨抗蚀性。本课题通过研究三维网状结构的纳米复合粉体的形成条件，探讨纳米添加剂和等离子处理对Al2O3-TiO2纳米复合粉体显微组织结构的影响规律，揭示三维网状结构纳米复合粉体的形成机制；进一步研究三维网状结构的纳米复合粉体在等离子喷涂过程中的显微组织演变规律及其对涂层组织结构的影响规律，阐明所制备纳米结构涂层的组织结构和性能的关系，揭示三维网状结构的纳米复合粉体对纳米结构涂层的强韧化机理。本研究将为Al2O3-TiO2纳米复合粉体和涂层的显微组织结构控制及优化提供理论依据。

结项摘要

纳米结构粉体（喂料）的显微组织结构对等离子喷涂制备纳米结构涂层有着极其重要的影响。通过在氧化铝-氧化钛纳米复合粉中加入纳米添加剂并对粉体进行等离子处理制备出具有三维网状结构的纳米复合粉体。主要研究了纳米添加剂和等离子处理对氧化铝-氧化钛纳米复合粉体组织结构的影响规律，揭示了三维网状结构纳米复合粉体的形成机制为：(1)粉体等离子处理过程中TiO2与添加剂形成的低共溶物熔化；(2)在等离子焰流的瞬时高温作用下α-Al2O3形成液相烧结；(3)在高速等离子焰流的作用下粉体颗粒的液相烧结过程瞬间结束而使得TiO2与添加剂形成的低共溶物液相急速冷却形成非晶晶间相。阐明了复合粉体在等离子喷涂过程中的显微组织演变规律及其对涂层组织结构的影响规律。纳米复合涂层的硬度、韧性、结合强度、抗划痕破坏性能和抗弯曲破坏性能都优于商用微米复合涂层。揭示了纳米结构氧化铝-氧化钛复合涂层的强韧化机理为：细晶强韧化，网状组织强韧化，裂纹偏转。本研究将为Al2O3-TiO2纳米复合粉体和涂层的显微组织结构控制及优化提供理论依据，同时为纳米复合涂层材料的组织结构设计和控制提供一种新的思路。本研究得到的纳米陶瓷复合粉体不仅适用于等离子喷涂，还适用于堆焊和激光熔覆等表面处理工艺；制备出的纳米结构涂层在大量的需要耐磨损、防腐蚀、耐高温的零部件上有着广阔的应用前景。本项目共发表SCI收录论文20篇；获批中国发明专利1项，申报中国发明专利2项；培养博士后1人，博士研究生1人，硕士研究生4人。

项目成果

期刊论文数量（30）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The effect of metallic bonding layer on the corrosion behavior of plasma sprayed Al2O3 ceramic coatings in simulated seawater
金属结合层对等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层在模拟海水中腐蚀行为的影响
  • DOI：
    10.1016/j.vacuum.2013.07.039
  • 发表时间：
    2014-03
  • 期刊：
    Vacuum
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Liu, Zhe;Chu, Zhenhua;Dong, Yanchun;Yang, Yong;Chen, Xueguang;Kong, Xiangjiao;Yan, Dianran
  • 通讯作者：
    Yan, Dianran
Effect of the microstructure of composite powders on microstructure and properties of microwave sintered alumina matrix ceramics (2012, in press)
复合粉末微观结构对微波烧结氧化铝基陶瓷微观结构和性能的影响（2012年，出版中）
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Materials Science & Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    H.M. Bian;Y. Yang;Y. Wang;W. Tian;H.F. Jiang
  • 通讯作者：
    H.F. Jiang
Study of reactive plasma sprayed TiN electrocatalytic carrier coatings
反应性等离子喷涂TiN电催化载体涂层的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Applied Mechanics and Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    L.H. Gao;J.X. Zhang;Y.C. Dong;Y. Yang;D.R. Yan
  • 通讯作者：
    D.R. Yan
In situ nanostructured ceramic matrix composite coating prepared by plasma spraying composite powders
等离子喷涂复合粉末原位制备纳米结构陶瓷基复合涂层
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Y. Yang;D.R. Yan;Y.C. Dong;L. Wang;X.G. Chen
  • 通讯作者：
    X.G. Chen
Phase evolution of plasma sprayed Alsub2/subOsub3/sub？13%TiOsub2/sub coatings derived from nanocrystalline powders
Phase%20evolution%20of%20plasma%20sprayed%20Al2O3·13%TiO2%20coatings%20衍生%20from%20nano crystal%20powders
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Transactions of Nonferrous Metals Society of China
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Xue-cheng LU;Dian-ran YAN;Yong YANG;Yan-chun DONG;Ji-ning HE;Jian-xin ZHANG
  • 通讯作者：
    Jian-xin ZHANG

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    杨明挚

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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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