纳米陶瓷表面三维复合润滑结构的设计、制备与摩擦学研究

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基本信息

  • 批准号：
    51175493
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    胡丽天
  • 依托单位：
    中国科学院兰州化学物理研究所
  • 学科分类：
    E0505.机械摩擦学与表面技术
  • 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

本项目以具有优异的强度、韧性、耐蚀性和超塑性及在航空、航天、核能等高技术领域有巨大应用前景的纳米陶瓷为研究对象，采用激光微加工技术在其表面形成图案化结构，应用表面沉积方法将固体润滑剂复合在图案化纳米陶瓷表面，利用规则图案本身和固体润滑剂的协同润滑作用，在陶瓷材料表面形成三维复合润滑结构，实现纳米陶瓷材料的结构/润滑功能一体化设计。研究具有表面三维复合润滑结构的纳米陶瓷材料在不同环境和条件下的摩擦学性能，揭示表面织构的图案和尺寸、固体润滑剂的沉积方法和工艺、化学组成及其分布状态对材料摩擦系数和磨损寿命的影响规律及作用机理，进而优化设计材料的成份与结构，实现其可设计性。在此基础上，发展一种具有低摩擦、高可靠、长寿命的纳米陶瓷复合润滑材料，为新型陶瓷材料在我国航空、航天等国防高科技领域的应用提供理论指导和技术支持。

结项摘要

在陶瓷材料表面形成三维复合润滑结构，实现陶瓷材料的结构/润滑功能一体化设计，既能充分发挥结构陶瓷本身的优异力学性能，又能实现材料表面的润滑，可有效解决高温、腐蚀等苛刻环境下机械系统的特殊润滑和磨损失效问题。基于试验研究和理论模拟，本项目成功制备出两种分别能够在水环境和高温工况下实现稳定有效润滑的高可靠陶瓷复合材料：①水环境用氧化铝/镍层状复合陶瓷，②高温环境用氧化铝/钼层状复合陶瓷；研究了所制备材料与复合润滑结构的性能与其微观表/界面结构之间的关系规律，发现通过材料的表/界面和仿生设计，可实现陶瓷复合材料的结构/润滑功能一体化，使其具备更好的润滑性能和实用性能；系统考察了材料在不同环境和试验条件下的摩擦学行为以及复合润滑的微观结构、化学组成和性能内在联系的规律性，提出了影响上述材料和复合润滑结构摩擦学行为和磨损失效的影响因素，建立了材料结构参数与性能之间的理论模型，为高温、腐蚀环境用润滑材料的制备与应用提供了理论基础和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Design and fabrication of laminated-graded zirconia self-lubricating composites
层状梯度氧化锆自润滑复合材料的设计与制备
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2013.01.040
  • 发表时间：
    2013-08
  • 期刊：
    Materials & Design
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang, Yongsheng;Song, Junjie;Fan, Hengzhong;Hu, Litian
  • 通讯作者：
    Hu, Litian
The anti-seizure effect of Ag nanoparticles additive in multialkylated cyclopentanes oil under vacuum condition
真空条件下纳米银添加剂在多烷基环戊烷油中的抗咬合效果
  • DOI：
    10.1016/j.triboint.2012.05.021
  • 发表时间：
    2012-11
  • 期刊：
    Tribology International
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zhang, Songwei;Hu, Litian;Wang, Haizhong;Feng, Dapeng
  • 通讯作者：
    Feng, Dapeng
Design of structure parameters and corrugated interfaces for optimal mechanical properties in alumina/graphite laminated nanocomposites
结构参数和波纹界面设计，以实现氧化铝/石墨层状纳米复合材料的最佳机械性能
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2014.09.084
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Materials & Design
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang, Yongsheng;Fan, Hengzhong;Fang, Yuan;Hu, Litian
  • 通讯作者：
    Hu, Litian
Design and preparation of high-performance alumina functional graded self-lubricated ceramic composites
高性能氧化铝功能梯度自润滑陶瓷复合材料的设计与制备
  • DOI：
    10.1016/j.compositesb.2012.09.090
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Composites Part B: Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Qi, Y. E.;Zhang, Y. S.;Fang, Y.;Hu, L. T.
  • 通讯作者：
    Hu, L. T.
Influence of structural parameters on the tribological properties of Al2O3/Mo laminated nanocomposites
结构参数对Al2O3/Mo层状纳米复合材料摩擦学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.wear.2014.09.003
  • 发表时间：
    2014-12-15
  • 期刊：
    WEAR
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Fang, Yuan;Zhang, Yongsheng;Hu, Litian
  • 通讯作者：
    Hu, Litian

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其他文献

氧化铝/石墨-硫酸钡层状复合材料的摩擦学性能及润滑机理
  • DOI：
    10.16078/j.tribology.2019071
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    摩擦学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋俊杰;樊恒中;苏云峰;张永胜;胡丽天
  • 通讯作者：
    胡丽天
氧化铝层状自润滑复合陶瓷的宏/微观结构设计及性能调控
  • DOI：
    10.16253/j.cnki.37-1226/tq.2020.04.001
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    现代技术陶瓷
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋俊杰;张永胜;樊恒中;苏云峰;胡丽天
  • 通讯作者：
    胡丽天
热氧化改性TC4合金在液体润滑条件下的摩擦学行为研究
  • DOI：
    10.16078/j.tribology.2017.04.010
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    摩擦学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙奇春;胡天昌;樊恒中;徐仰涛;张永胜;胡丽天
  • 通讯作者：
    胡丽天
新型苯并三氮唑功能化离子液体的缓蚀与摩擦学行为研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    摩擦学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李毅 张松伟 丁奇 胡丽天;张松伟;丁奇;胡丽天
  • 通讯作者：
    胡丽天
高熵(TiVTaMoW)C陶瓷与不同配副间的摩擦磨损特性
  • DOI：
    10.14062/j.issn.0454-5648.20220050
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    硅酸盐学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李继承;陈淑娜;孙秋安;樊恒中;苏云峰;宋俊杰;胡丽天;张永胜
  • 通讯作者：
    张永胜

其他文献

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胡丽天的其他基金

超分子组装润滑材料的设计制备与摩擦物理化学机制研究及空间应用探索
  • 批准号：
    U21A20280
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    260.00 万元
  • 项目类别：
真空环境中离子液体的边界摩擦特性及润滑寿命评估研究
  • 批准号：
    51575506
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    65.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
图案化固体－液体复合润滑薄膜及其摩擦学性能研究
  • 批准号：
    50575218
  • 批准年份：
    2005
  • 资助金额：
    32.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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相似海外基金

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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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