临近空间高超声速飞行环境下ZrB2基超高温陶瓷材料氧化机制及速率研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51102031
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    王智
  • 依托单位：
    大连理工大学
  • 学科分类：
    E0204.结构陶瓷
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

ZrB2基超高温陶瓷材料已成为未来临近空间高超声速飞行器的翼前缘、控制面、鼻锥体等关键热防护结构的首选材料之一。尽管目前各国对ZrB2基超高温陶瓷材料的抗氧化性能进行了较为广泛的研究工作，但是针对临近空间环境和高超声速飞行特征研究ZrB2基超高温陶瓷材料氧化行为的工作却鲜有报道。目前已经制造了一套模拟临近空间高超声速飞行环境的微波诱导等离子感应加热氧化设备，该设备可将气体分解成不同比例的气体碎片，如气体原子、气体等离子等；同时能在1000-2000℃下实现不同压力的精确调节。本项目将采用数值模拟计算、化学计算并结合实验测量，深入研究ZrB2基超高温陶瓷材料氧化与温度、压力、气体碎片组分之间的规律，揭示ZrB2基超高温陶瓷材料在临近空间环境下的氧化机制，并将建立多元氧化速率方程，为ZrB2基超高温陶瓷热防护结构在临近空间高超声速飞行环境下的氧化过程的预测提供实验手段和评估方法。

结项摘要

二硼化锆（ZrB2）基超高温陶瓷材料已成为未来临近空间高超声速飞行器的翼前缘、控制面、鼻锥体等关键热防护结构的首选材料之一。尽管目前各国对ZrB2 基超高温陶瓷材料的抗氧化性能进行了较为广泛的研究工作，但是针对临近空间环境和高超声速飞行特征研究ZrB2基超高温陶瓷材料氧化行为的工作却鲜有报道。过去三年中在自然科学基金青年项目资金的资助下，已经制造了一套模拟临近空间高超声速飞行环境的微波诱导等离子感应加热氧化设备，该设备可将气体分解成不同比例的气体碎片，如气体原子、气体等离子等；同时能在1000-2000℃下实现不同压力的精确调节。本项目采用数值模拟计算、化学计算并结合实验测量，深入研究了ZrB2基超高温陶瓷材料氧化与温度、压力、气体碎片组分之间的规律，揭示了ZrB2基超高温陶瓷材料在临近空间环境下的氧化机制，并将建立多元氧化速率方程，此外，氧化之后形成的氧化层对ZrB2基超高温陶瓷材料的力学性能和抗热冲击性能的影响规律也进行了深入研究和分析，这些研究成果为ZrB2基超高温陶瓷热防护结构在临近空间高超声速飞行环境下的氧化过程的预测提供实验手段和评估方法，并且为超高温陶瓷在未来高超声速飞行器上实际应用提供了必要的理论基础和实验依据。

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）
Effect of annealing treatment on mechanical properties of a ZrB2–SiC–graphite ceramic
退火处理对ZrB2·SiC·石墨陶瓷力学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2010.12.079
  • 发表时间：
    2011-03
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Zhi Wang;Zhanjun Wu;Guodong Shi
  • 通讯作者：
    Guodong Shi
NiCoCrAl/YSZ laminate composites fabricated by EB-PVD
EB-PVD 制备 NiCoCrAl/YSZ 层状复合材料
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2011.09.004
  • 发表时间：
    2011-11-25
  • 期刊：
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Shi, Guodong;Wang, Zhi;Wu, Zhanjun
  • 通讯作者：
    Wu, Zhanjun
Microstructure and mechanical properties of hot-pressed ZrBsub2/sub–SiC–ZrOsub2f/subceramics with different sintering temperatures
不同烧结温度热压ZrB2-SiC-ZrO2f陶瓷的显微组织与力学性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Materials and Design
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Jia Lin;Xinghong Zhang;Zhi Wang;Wenbo Han;Hua Jin
  • 通讯作者：
    Hua Jin
The thermal shock resistance of the ZrB2-SiC-ZrC ceramic
ZrB2-SiC-ZrC陶瓷的耐热震性能
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2011.02.056
  • 发表时间：
    2011-06-01
  • 期刊：
    MATERIALS & DESIGN
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Wang Zhi;Qu Qiang;Shi Guodong
  • 通讯作者：
    Shi Guodong
Effect of SiC whiskers on microstructure and mechanical properties of the MoSisub2/sub–SiCw composites
SiC晶须对MoSi微观结构和力学性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhi Wang;Shichao Li;Min Wang;Guoqiang Wu;Ximiao Sun;Minjing LV
  • 通讯作者：
    Minjing LV

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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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