超高温陶瓷材料催化特性及机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51072042
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    张幸红
  • 依托单位：
    哈尔滨工业大学
  • 学科分类：
    E0204.结构陶瓷
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

鉴于非烧蚀型防热材料"表面催化特性"对飞行器表面气动加热、抗氧化性、能量传导与耗散效率等方面的重要性，本项目开展超高温陶瓷材料表面催化特性的试验研究，通过理论、试验与计算相结合的方法建立超高温陶瓷材料表面催化特性测试系统、试验技术和数据处理方法，获得超高温陶瓷材料表面催化特性，研究催化复合效率对气动加热的影响及天地换算技术，为热防护系统的优化设计提供材料催化特性数据和理论基础；弄清超高温陶瓷材料的表面催化机理，获得降低催化复合效率的途径，为非烧蚀型防热材料的性能的改进提供理论指导。

结项摘要

本课题以高超声速飞行器头锥、翼前缘等关键热端部件对超高温陶瓷材料的需求为背景，开展了超高温陶瓷材料在模拟高焓、低压、化学非平衡流的服役环境下表面催化效应的研究，并在超高温陶瓷材料表面催化特性的表征、催化机理的揭示等科学问题的基础理论和实验创新上获得了显著的成果。通过2011至2013年三年的实验和基础理论研究，自主搭建了催化实验地面评价设备；发展了基于热平衡原理的壁面温度响应法和基于等离子体光谱诊断技术的光化学法，实现了超高温陶瓷材料表面催化特性的定性和定量表征；同时利用等离子体风洞，通过流场诊断结合数值模拟的方法分析了超高温陶瓷材料对流场的热响应，并计算了材料的催化再结合系数；揭示了不同材料组分、表面微结构等材料特征参数及表面温度、气体压力等环境特征参数对超高温陶瓷材料表面催化特性的影响规律；探讨了超高温陶瓷材料的高温氧化行为对其表面催化效应的影响，明确了材料对流场的热响应是氧化、催化、辐射等共同作用的结果；揭示了气相原子与材料表面在分子尺度上催化再结合反应过程，研究了不同反应机制下材料催化特性及材料催化再结合系数和气体压力、温度之间的定量关系；通过实验评价、仿真模拟和理论分析相结合的方法揭示了超高温陶瓷材料催化反应机理，为非烧蚀型热防护材料设计、组分优选及气动热载荷的精确预测提供理论基础和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Effect of SiC Content on the Ablation and Oxidation Behavior of ZrB₂-Based Ultra High Temperature Ceramic Composites.
SiC含量对ZrB2基超高温陶瓷复合材料烧蚀和氧化行为的影响
  • DOI：
    10.3390/ma6051730
  • 发表时间：
    2013-04-29
  • 期刊：
    Materials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Hu P;Gui K;Yang Y;Dong S;Zhang X
  • 通讯作者：
    Zhang X
The hybrid effect of SiC whisker coupled with ZrO2 fiber on microstructure and mechanical properties of ZrB2-based ceramics
SiC晶须与ZrO2纤维复合对ZrB2基陶瓷微观结构和力学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2012.05.006
  • 发表时间：
    2012-08
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Lin, Jia;Zhang, Xinghong;Han, Wenbo;Jin, Hua
  • 通讯作者：
    Jin, Hua
Influence of milling time on the synthesis, microstructure and mechanical properties of ZrB2SiCZrO2f ceramic composites
球磨时间对ZrB2SiCZrO2f陶瓷复合材料合成、显微组织和力学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.ceramint.2012.11.003
  • 发表时间：
    2013-05
  • 期刊：
    Ceramics International
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Lin, Jia;Zhang, Xinghong;Han, Wenbo;Sun, Di
  • 通讯作者：
    Sun, Di
Effects of oxygen partial pressure and atomic oxygen on the microstructure of oxide scale of ZrB2-SiC composites at 1500 degrees C
1500℃氧分压和原子氧对ZrB2-SiC复合材料氧化皮微观结构的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Corrosion Science
  • 影响因子：
    8.3
  • 作者：
    Li, Ning;Hu, Ping;Zhang, Xinghong;Liu, Yingzhi;Han, Wenbo
  • 通讯作者：
    Han, Wenbo
Effect of SiC Content on the Ablation and Oxidation Behavior of ZrB2-Based Ultra High Temperature Ceramic Composites
SiC含量对ZrB2基超高温陶瓷复合材料烧蚀和氧化行为的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Materials
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Gui, Kaixuan;Yang, Yang;Dong, Shun;Zhang, Xinghong
  • 通讯作者：
    Zhang, Xinghong

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其他文献

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  • 通讯作者：
    韩杰才
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  • 通讯作者：
    张幸红
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  • 期刊：
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  • 作者：
    张幸红;杨建桥;赵红
  • 通讯作者：
    赵红
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    韩杰才

其他文献

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张幸红的其他基金

超高温陶瓷基复合材料的未来发展分析
  • 批准号：
    52142205
  • 批准年份：
    2021
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超高温陶瓷基复合材料的未来发展分析
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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]
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