纳米表面工程原理及其核心技术特征研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51575077
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0505.机械摩擦学与表面技术
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

High performance manufacture oriented nano surface engineering has been transformed from passive protection for traditional surface techniques to active design and manufacturing for advanced ones in the recent years. In this project, the optimized and adjusted technological conditions of chemical contents, species energy and density, and species trajectory during the deposition process from the sputtered species are used to characterize the energy input and dissipation for the high power pulsed magnetron sputtering technique as a typical developing example from nano coatings techniques. The Cu/Nb nano multilayer protective coatings with the proper contents, microstructure, and multiscale structure are precisely deposited on the hook switch, which serves on the movement of control rods in the nuclear reactor core of nuclear power plant. The relationship of the microstructure with the wear and corrosion resistance, anti-fatigue, and anti-irradiation properties is provided for the Cu/Nb nano multilayer protective coatings. Considering the common characteristics and typical process conditions for the nano surface techniques, the theoretical system of nano surface engineering is constructed based on the physical and chemical mechanism of the nano surface techniques. The microstructure and features depended on the energy conversation and displacement rule are explored to describe the materials response in microstructure and properties. The actively surface design and manufacturing meet the demands of extreme manufacturing for the key components for nuclear power plants when the theoretical system of nano surface engineering is establishing and completing.
面向高性能制造的纳米表面工程已从传统表面工程的被动防护向主动的表面设计和制造发展。本项目以国际上最新研发的一种纳米覆层核心技术——高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)沉积技术为范例,利用HiPIMS技术超高离化等离子体具有精准调控溅射物质的化学组成、能量、束流和运动轨迹的优势,在核电站反应堆芯磁力提升控制棒驱动机构——可动钩爪、连接杠杆和销钉表面形成均匀致密的耐磨、耐辐照Cu/Nb纳米多层防护覆层,量化纳米表面的外部能量输入和耗散过程,确定零件内部材料的响应机制和性能变化等技术特征,依据纳米表面技术的共性技术特征和典型工艺条件,提出和建立以物理学、化学为基础的纳米表面工程理论体系,探明纳米表面形成的能量、运动与微观组织和性能间的作用规律和调控机理,实现严格理论指导下的纳米表面主动设计和制造目标,满足高温、高压、高放射性和超长使役的极端制造技术需求,解决核电站长期运动零部件的设计和制造难题。

结项摘要

面向高性能制造的纳米表面工程已从传统表面工程的被动防护向主动的表面设计和制造发展。本项目以国际上最新研发的一种纳米覆层核心技术——高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)沉积技术为范例,利用HiPIMS技术超高离化等离子体具有精准调控溅射物质的化学组成、能量、束流和运动轨迹的优势,在核电站反应堆芯磁力提升控制棒驱动机构——可动钩爪、连接杠杆和销钉表面形成均匀致密的耐磨、耐辐照Cu/Nb纳米多层防护覆层,量化了纳米表面的外部能量输入和耗散过程,确定零件内部材料应力场等的响应机制和结合力、断裂韧性性能变化等技术特征,依据纳米表面技术的共性技术特征和典型工艺条件,提出和建立了以物理学、化学为基础的纳米表面工程理论体系,探明纳米表面形成的能量、运动与微观组织和性能间的作用规律和调控机理,实现严格理论指导下的纳米表面主动设计和制造目标,满足高温、高压、高放射性和超长使役的极端制造技术需求,解决核电站长期运动零部件的设计和制造难题。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Scratch behavior and FEM modelling of Cu/Si(100) thin films deposited by modulated pulsed power magnetron sputtering
调制脉冲功率磁控溅射沉积的 Cu/Si(100) 薄膜的划痕行为和 FEM 建模
  • DOI:
    10.1016/j.surfcoat.2019.02.008
  • 发表时间:
    2019-04
  • 期刊:
    Surface and Coatings Technology
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Meng D;Li Y G;Jiang Z T;Lei M K
  • 通讯作者:
    Lei M K
激光熔覆基板的弯曲变形与残余应力研究
  • DOI:
    10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2019.09.012
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    材料保护
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    苏杭;潘学民;刘梦思;童可可;雷明凯
  • 通讯作者:
    雷明凯
Boundary slippage modeling and optimization of hydrophobic tilting pad thrust bearing with elastic deformation
弹性变形憎水可倾瓦推力轴承边界滑移建模与优化
  • DOI:
    10.1016/j.triboint.2019.03.060
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    Tribology International
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Zhu B;Li Y P;Wang W G;Lei M K
  • 通讯作者:
    Lei M K
Co-existence of gamma '(N) phase and gamma(N) phase on nitrided austenitic Fe-Cr-Ni alloys- I. experiment
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2019.07.019
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Acta Materialia
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Che H L;Tong S;Wang K S;Lei M K;Somers Marcel A J
  • 通讯作者:
    Somers Marcel A J
火焰喷涂工艺参数对聚醚醚酮涂层结构与性能的影响
  • DOI:
    10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2019.09.003
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    材料保护
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔺新禹;李昱鹏;王豪南;雷明凯
  • 通讯作者:
    雷明凯

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

WC-Ni硬质合金涂层及体材料的水介质环境大载荷冲击行为研究
  • DOI:
    10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2019.09.002
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    材料保护
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    靳瀚超;朱小鹏;孙拓;张书姣;雷明凯
  • 通讯作者:
    雷明凯
强流脉冲电子束辐照WC-Ni硬质合金表面改性
  • DOI:
    10.13251/j.issn.0254-6051.2017.09.036
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    金属热处理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张锋刚;董洪峰;王楠;朱小鹏;雷明凯
  • 通讯作者:
    雷明凯
一种显色表征不锈钢钝化膜质量的新方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    程从前;曹铁山;宋冠宇;赵杰;雷明凯;邓德伟
  • 通讯作者:
    邓德伟
超音速火焰喷涂Ni60-40WC涂层高频感应重熔处理及其水润滑摩擦磨损性能
  • DOI:
    10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2018.12.018
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    材料保护
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孟莹;朱小鹏;杜鹏程;雷明凯
  • 通讯作者:
    雷明凯
高功率脉冲磁控溅射沉积原理与工艺研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    中国表面工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴志立;朱小鹏;雷明凯
  • 通讯作者:
    雷明凯

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

雷明凯的其他基金

核电应急柴油发电机连杆机构摩擦损伤机理及抑制方法研究
  • 批准号:
    U21B2078
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    260 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
核主泵泵轴耐磨抗疲劳覆层的表面完整性调控机制研究
  • 批准号:
    U1508218
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    210.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
奥氏体不锈钢碳梯度过饱和复合改性机制研究
  • 批准号:
    51271048
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大面积强流脉冲离子束表面再制造技术基础研究
  • 批准号:
    50575037
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
等离子体基低能离子注入合成Fe-N相的稳定性研究
  • 批准号:
    50241010
  • 批准年份:
    2002
  • 资助金额:
    8.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
面心合金氮面心亚稳相的应用基础研究
  • 批准号:
    59771060
  • 批准年份:
    1997
  • 资助金额:
    13.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
硼-碳-氮薄膜生长机理及特性研究
  • 批准号:
    59402009
  • 批准年份:
    1994
  • 资助金额:
    7.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码