基于快速热分析技术的金属熔体凝固亚临界形核特性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51171105
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    高玉来
  • 依托单位：
    上海大学
  • 学科分类：
    E0102.金属材料制备与加工
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

金属熔体的临界形核尺寸以及亚临界形核的微结构是经典金属凝固理论中悬而未解的科学问题。本项目拟通过将高灵敏度快速热分析手段与金属薄膜快速凝固技术相结合，研究金属凝固过程的孕育形核规律，并利用该快速热分析技术可实现原位大冷速（高于1,000,000K/s）的优势，以高精度的控温和控时手段，将处于不同过冷状态下的金属熔体凝固过程中的微结构"冻结"下来，并辅以高分辨透射电镜和三维原子探针等分析测试手段，从实验上直接观察液态金属形核以前的亚临界形核核心的特征，从而确定快速凝固条件下金属熔体的临界形核尺寸以及微结构在形核过程中的作用。系统探讨液态金属形核的临界尺寸、亚临界晶核的微结构及分布特征，并以理论模型对以上亚临界形核的特性进行阐述，揭示金属快速凝固过程中瞬态变化的亚临界晶核的形成及转化特性，为将快速热分析技术应用于金属快速凝固及形核领域的研究提供理论依据和实验基础，丰富并发展金属凝固理论。

结项摘要

金属熔体的临界形核尺寸以及亚临界形核的微结构是经典金属凝固理论中悬而未解的科学问题。本项目通过将高灵敏度快速热分析手段与金属快速凝固技术相结合，研究了金属凝固过程的孕育形核规律。通过快速热分析技术可实现原位大冷速的优势，以高精度的控温和控时手段，将处于不同过冷状态下的金属熔体凝固过程中的微结构"冻结"下来，并辅以高分辨透射电镜等手段，从实验上直接观察液态金属形核以前的亚临界形核核心的特征。涉及到的体系包括纯Sn、SnAg等体系的单个金属微滴，Ce基非晶合金以及AlSn、ZnBi等可以获得纳米镶嵌液滴的体系。确定了快速凝固条件下金属熔体临界形核的结构特征以及微结构在形核过程中的作用。系统探讨了液态金属形核的临界尺寸、亚临界晶核的微结构及分布特征。尤其是对Ce基非晶合金的研究，发现了微团簇在液态金属和非晶态转变中的桥梁作用。本项目的研究为快速热分析技术应用于金属快速凝固及形核领域的研究提供了理论依据和实验基础，丰富并发展了金属凝固理论。

项目成果

期刊论文数量（22）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（2）
Preparation of spherical metallic droplets and study on the solidification characteristics of one single droplet
球形金属熔滴的制备及单熔滴凝固特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    China Foundry
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Li, Linfang;Dong, Wei;Gao, Yulai;Zhai, Qijie
  • 通讯作者：
    Zhai, Qijie
Cooling rate dependent undercooling of Bi in a Zn matrix by differential fast scanning calorimetry
通过差示快速扫描量热法研究 Zn 基体中 Bi 的冷却速率相关过冷
  • DOI：
    10.1557/jmr.2014.373
  • 发表时间：
    2015-01
  • 期刊：
    Journal of Materials Research
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Yang, Bin;Zhang, Quanliang;Zhai, Qijie;Gao, Yulai
  • 通讯作者：
    Gao, Yulai
Size control of SnAg nanoparticles and its control mechanism
SnAg纳米粒子的尺寸调控及其调控机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Transactions of Nonferrous Metals Society of China
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Zou Changdong;Zhao Bingge;Zhai Qijie;Gao Yulai
  • 通讯作者：
    Gao Yulai
Size control and its mechanism of SnAg nanoparticles
SnAg纳米粒子的尺寸控制及其机制
  • DOI：
    10.1016/s1003-6326(14)63121-6
  • 发表时间：
    2014-03
  • 期刊：
    Transactions of Nonferrous Metals Society of China
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Changdong Zou;Bingge Zhao;Qijie Zhai;Yulai Gao
  • 通讯作者：
    Yulai Gao
Investigating the formation process of Sn-based lead-free nanoparticle with a chemical reduction method
化学还原法研究锡基无铅纳米粒子的形成过程
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Nanomaterials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Changdong Zou;Qijie Zhai;Yulai Gao;Steve F. A. Acquah
  • 通讯作者：
    Steve F. A. Acquah

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其他文献

微纳液滴的凝固及熔化特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    徐匡迪
基于快速热分析技术Al基体中InSn合金液滴凝固特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    上海金属
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张令;赵炳戈;吴漫楠;丁凯;高玉来
  • 通讯作者：
    高玉来
保载时间对中锰钢电阻点焊组织及缺陷的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    上海金属
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙臣玉;潘华;雷鸣;丁凯;王远方;高玉来
  • 通讯作者：
    高玉来
DSC研究单个纯Sn微滴过冷度的尺寸效应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨斌;高玉来;邹长东;翟启杰;E.Zhuravlev;C.Schick
  • 通讯作者：
    C.Schick
试样尺寸对Al-4.5%Cu合金定向凝固组织和界面稳定性的影响
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    铸造(中文核心)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    翟启杰;宋长江;蒋明伟;高玉来;杜卫东
  • 通讯作者：
    杜卫东

其他文献

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高玉来的其他基金

基于纳米量热技术的界面诱发金属微滴形核机制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
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    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目
中锰先进高强钢点焊接头的组织调控与性能改进机制研究
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    U1760102
  • 批准年份：
    2017
  • 资助金额：
    50.0 万元
  • 项目类别：
    联合基金项目
基于纳米量热技术的纳米金属液滴凝固特性研究
  • 批准号：
    51671123
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
基于纳米量热技术的单个金属微滴的原位快速凝固研究
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    50971086
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    2009
  • 资助金额：
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脉冲电流作用下连铸轴承钢碳化物的析出规律及机制研究
  • 批准号：
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  • 项目类别：
    联合基金项目
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  • 批准号：
    50571057
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    2005
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    面上项目
微小液滴凝固组织及其形成规律研究
  • 批准号：
    50401023
  • 批准年份：
    2004
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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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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