《聲磁耦合場下合成塊體鋁基納米複合材料的機制與規律》是依託江蘇大學，由趙玉濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聲磁耦合場下合成塊體鋁基納米複合材料的機制與規律
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙玉濤
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目提出交變磁場與超聲場耦合場下原位合成塊體鋁基納米複合材料新方法，重點研究其機制和規律。具體通過①研究聲磁耦合作用對原位合成反應的的影響規律；②研究聲磁耦合對合成顆粒的形貌、大小和分布的影響規律，並最佳化工藝參數以獲得合成顆粒處於納米尺度的控制規律和工藝參數匹配規律；③研究聲磁耦合下合成納米複合材料的動力學行為與機制。擬解決三個關鍵科學問題：①磁場、超聲場和溫度場的三場耦合問題；②納米顆粒的團聚和長大控制問題；③聲磁耦合場對原位反應過程的控制問題。預期獲得1套聲磁耦合場下原位合成新方法和規律，並擁有自主智慧財產權；同時，開發新體系並成功製備組織和性能優異的新型塊體鋁基原位納米複合材料1～2種，建立聲磁耦合原位合成法的動力學模型和機制。上述研究將為塊體鋁基納米複合材料的套用提供理論基礎，並為其他金屬基塊體原位納米複合材料提供借鑑，不僅具有重要的學術理論意義，而且具有巨大的工程套用潛力。
結題摘要
通過三年的認真執行，項目研究內容已經全面完成，相關考核指標已經全部實現，主要完成情況如下： 1、設計了聲磁耦合場下製備Al-Zr-B、Al-Zr-B-O鋁基納米複合材料的新型反應體系；最佳化了主要控制條件，包括反應溫度、反應時間等參數；系統研究了三種形式的磁場，包括高頻磁場（20kHz）、低頻磁場（1-15Hz）和高頻脈衝磁場與超聲場耦合作用對Al-Zr-B、Al-Zr-B-O系原位合成化學反應的影響規律；研究了聲磁耦合外場對原位反應溫度、反應歷程、反應速度和產率的作用規律。 2、研究了電磁場強度、超聲強度、反應溫度、凝固速度等工藝參數對合成反應體系Al-Zr-B、Al-Zr-B-O等體系內生顆粒形貌、大小和分布的影響規律；通過分別控制電磁場強度、超聲強度，獲得了合成納米尺度顆粒的控制規律和工藝參數匹配規律，並製備了納米顆粒顆粒增強鋁基複合材料，委託國家權威機構進行了微觀組織檢測和性能檢測。 3、研究了交變磁場與超聲場耦合作用對反應體系（Al-Zr-B、Al-Zr-B-O）合成鋁基納米複合材料的動力學行為，建立了合成動力學模型和方程；通過計算機模擬仿真，模擬研究了在熔體原位合成增強顆粒過程中電磁場的作用，探討了交變磁場與超聲場的耦合作用機制。 4、已獲得1套交變磁場與超聲場耦合作用下合成塊體鋁基納米複合材料的新技術，成功製備了2種新型塊體鋁基原位納米複合材料，建立了聲磁耦合原位合成動力學模型和機制。 在上述研究成果基礎上，申請國際PCT專利1項、國家發明專利14項，其中授權國家發明專利4項；在國內外重要刊物上發表論文19篇以上，其中SCI論文6篇，影響因子2.0以上2篇，EI收錄13篇，參加國際學術會議1次；相關成果獲得江蘇省科學技術一等獎1項；培養博士生1名、碩士生7名。
