Design of Novel Buffer Layers for Excellent Performance UHTCs; Investigation of Diffusion Mechanisms
新型缓冲层设计,实现卓越性能的 UHTC;
基本信息
- 批准号:323778385
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2017
- 资助国家:德国
- 起止时间:2016-12-31 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ZrB2 is an ultra-high temperature ceramic (UHTC) possessing a melting point exceeding 3000°C and interesting engineering and physical properties. As such, ZrB2 ceramics are considered potential candidates for space and hypersonic components. The main drawbacks that restrict the employment of ZrB2 ceramics for a wider spectrum of applications are mainly related to its low damage tolerance, poor oxidation resistance and relatively high density. However, the introduction of discontinuous SiC fibers can both increase the toughness of ZrB2 above 6 MPa·m½ and parallel a notably decrease in density. Moreover, the addition of secondary phases such as MoSi2 can further improve the high-temperature strength and, most importantly, the oxidation performance of the boride matrix. The ultimate scope of the project is to obtain a functionally graded (FG) composite made up of a ZrB2-MoSi2 outer scale to provide oxidation and ablation resistance and a progressively SiC fiber-enriched body from top to bottom to guarantee a higher failure tolerance and a lower density of the entire structure. The major obstacle to overcome is the detrimental chemical reaction between Mo-compounds and SiC fibers occurring during sintering, which leads to the microstructural degradation of the fibers and, hence, to the loss of their toughening function.To reach the above mentioned aim, the focus of the project is on the development of a novel ZrB2-based buffer scale able to prevent chemical reactions between SiC fibers and Mo-compounds and on the study of interdiffusion processes across the interface, both during sintering and upon oxidation. It is envisioned to utilize mixtures of ZrB2 and Si3N4, SiCN and HfSiN for the diffusion barrier. The understanding of the chemical reactions across the various layers will be fundamental for the design of a novel UHTC for applications under extreme environments.The work plan foresees the development of various baseline ceramic joints with different composition of the buffer layer and a thorough microstructural characterization of the as-sintered and oxidized specimens by transmission electron microscopy. These analyses, coupled to thermodynamic predictions, will be essential in revealing local diffusion processes and will lead to the definition of an optimized buffer layer composition for the design of a functional UHTC. Thermo-mechanical characterization and arc-jet tests of the optimized composite will be carried out to assess the performance of the novel material.
ZrB 2是一种超高温陶瓷(UHTC),具有超过3000°C的熔点和有趣的工程和物理特性。因此,ZrB 2陶瓷被认为是空间和高超音速部件的潜在候选者。限制ZrB 2陶瓷用于更广泛应用的主要缺点主要与其低损伤容限、差的抗氧化性和相对高的密度有关。然而,不连续SiC纤维的引入可以使ZrB 2的韧性提高到6 MPa·m½以上,同时显著降低密度。此外,添加第二相如MoSi 2可以进一步提高高温强度,最重要的是,提高硼化物基体的氧化性能。该项目的最终范围是获得由ZrB 2-MoSi 2外层组成的功能梯度(FG)复合材料,以提供抗氧化和抗烧蚀性,并从上到下逐渐增加SiC纤维,以保证整个结构的更高故障容限和更低密度。要克服的主要障碍是在烧结过程中Mo化合物与SiC纤维之间发生有害的化学反应,这导致纤维的微观结构退化,从而失去其增韧功能。该项目的重点是开发一种新型的基于ZrB 2的缓冲层,能够防止SiC纤维和Mo之间的化学反应,化合物和研究的相互扩散过程中的界面,无论是在烧结和氧化。设想利用ZrB 2和Si 3 N4、SiCN和HfSiN的混合物作为扩散阻挡层。了解各层之间的化学反应将是设计用于极端环境下应用的新型UHTC的基础。工作计划预计将开发具有不同缓冲层成分的各种基线陶瓷接头,并通过透射电子显微镜对烧结和氧化试样进行彻底的微观结构表征。这些分析,再加上热力学预测,将是必不可少的,在揭示当地的扩散过程,并将导致一个功能的UHTC设计的优化缓冲层组合物的定义。将对优化的复合材料进行热机械表征和电弧喷射测试,以评估新材料的性能。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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:
- 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.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Hans-Joachim Kleebe其他文献
Professor Dr. Hans-Joachim Kleebe的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr. Hans-Joachim Kleebe', 18)}}的其他基金
Formation mechanisms of calcium phosphate plaques and attached calcium oxalate kidney stones
磷酸钙斑块及附着草酸钙肾结石的形成机制
- 批准号:
415094771 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Pseudomorphic Conversion of Cellulose-based Paper to Functionalized Ceramic Papers
纤维素纸向功能化陶瓷纸的赝形转化
- 批准号:
411442613 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Mechanically tunable conductivity in piezoelectric semiconductors
压电半导体中的机械可调电导率
- 批准号:
317658731 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Hydrothermal conversion of porous Ca carbonate biominerals into antibiotic and antiosteoporotic Ca phosphate bone implant materials containing Mg, Sr, Zn and Ag ions
多孔碳酸钙生物矿物水热转化为含镁、锶、锌和银离子的抗生素和抗骨质疏松磷酸钙骨植入材料
- 批准号:
261597544 - 财政年份:2014
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Antibacterial Properties of Ag-modified Ca-Phosphate Scaffolds for Bone Implant Applications
用于骨植入应用的银修饰磷酸钙支架的抗菌性能
- 批准号:
233288654 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Development of B6O-based materials for wear applications
开发用于磨损应用的 B6O 基材料
- 批准号:
231419978 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Precipitation mechanisms of Ca-oxalate in the presence of Ca-phosphates and osteopontin molecules related to kidney stone formation
磷酸钙和骨桥蛋白分子存在下草酸钙与肾结石形成相关的沉淀机制
- 批准号:
194435755 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Nanostructure and Calorimetry of Amorphous SiCN and SiBCN Ceramics
非晶 SiCN 和 SiBCN 陶瓷的纳米结构和量热学
- 批准号:
131173649 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Investigation of strengthened hydroxyapatite/ß-tricalcium phosphate composites with tailored porosity
具有定制孔隙率的强化羟基磷灰石/磷酸三钙复合材料的研究
- 批准号:
101394211 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Synthese und Hochtemperaturstabilität amorpher Keramiken im System Si-B-C-N aus polymeren Vorstufen und deren Anwendung für die Kohlenstofffaserbeschichtung über Fluid-Coating-Verfahren
聚合物前驱体 Si-B-C-N 体系非晶陶瓷的合成和高温稳定性及其在流体涂层碳纤维涂层中的应用
- 批准号:
5393667 - 财政年份:1997
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
相似国自然基金
Novel-miR-1134调控LHCGR的表达介导拟
穴青蟹卵巢发育的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
novel-miR75靶向OPR2,CA2和STK基因调控人参真菌胁迫响应的分子机制研究
- 批准号:82304677
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
海南广藿香Novel17-GSO1响应p-HBA调控连作障碍的分子机制
- 批准号:82304658
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
白术多糖通过novel-mir2双靶向TRADD/MLKL缓解免疫抑制雏鹅的胸腺程序性坏死
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
novel_circ_001042/miR-298-5p/Capn1轴调节线粒体能量代谢在先天性肛门直肠畸形发生中的作用机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
novel-miR-59靶向HMGAs介导儿童早衰症细胞衰老的作用及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
novel_circ_008138/rno-miR-374-3p/SFRP4调控Wnt信号通路参与先天性肛门直肠畸形发生的分子机制研究
- 批准号:82070530
- 批准年份:2020
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
miRNA-novel-272通过靶向半乳糖凝集素3调控牙鲆肠道上皮细胞炎症反应的机制研究
- 批准号:32002421
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
m6A修饰介导的lncRNA WEE2-AS1转录后novel-pri-miRNA剪切机制在胶质瘤恶性进展中的作用研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
miRNA/novel_167靶向抑制Dmrt1的表达在红鳍东方鲀性别分化过程中的功能研究
- 批准号:31902347
- 批准年份:2019
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Understanding The Political Representation of Men: A Novel Approach to Making Politics More Inclusive
了解男性的政治代表性:使政治更具包容性的新方法
- 批准号:
EP/Z000246/1 - 财政年份:2025
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grant
Automating a novel multi-tool additive and subtractive manufacturing platform for micrometre-resolution prototyping across diverse industries
自动化新型多工具增材和减材制造平台,用于跨不同行业的微米分辨率原型制作
- 批准号:
10097846 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Collaborative R&D
Powering Small Craft with a Novel Ammonia Engine
用新型氨发动机为小型船只提供动力
- 批准号:
10099896 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Collaborative R&D
NEM-EMERGE: An integrated set of novel approaches to counter the emergence and proliferation of invasive and virulent soil-borne nematodes
NEM-EMERGE:一套综合的新方法来对抗入侵性和剧毒土传线虫的出现和扩散
- 批准号:
10080598 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
EU-Funded
Mathematics to underpin and drive novel inertial microfluidic technologies
数学支撑和驱动新型惯性微流体技术
- 批准号:
DP240101089 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Discovery Projects
A Novel Surrogate Framework for evaluating THM Properties of Bentonite
评估膨润土 THM 性能的新型替代框架
- 批准号:
DP240102053 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Discovery Projects
EFR3: Novel gatekeeper of cell proliferation
EFR3:细胞增殖的新型看门人
- 批准号:
DP240102729 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Discovery Projects
Proof of alcoholic beverage consumption based on the quantitation of novel biomarkers
基于新型生物标志物定量的酒精饮料消费证明
- 批准号:
24K13564 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Novel chelators for Scandium-44 in PET imaging of prostate cancer
用于前列腺癌 PET 成像的新型 Scandium-44 螯合剂
- 批准号:
2904564 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Novel Ceramic Coatings for High Temperature Applications
适用于高温应用的新型陶瓷涂层
- 批准号:
2905977 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship














{{item.name}}会员




