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高强钢中亚稳奥氏体对断裂韧性影响的研究进展

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金属学报 2025年第1期 77-87页

作者：唐景韬姚英杰张游游吴文华李宇博陈浩杨志刚清华大学材料学院教育部先进材料重点实验室

超高强度钢中亚稳奥氏体调控是协同提升其强塑性的重要策略。亚稳奥氏体在拉伸变形过程中能够通过形变诱发马氏体相变来延迟颈缩并增强材料的加工硬化能力。在超高强度钢部件轻量化及载荷复杂化的趋势下，迫切需要进一步提升其断裂韧性... 详细信息

超高强度钢中亚稳奥氏体调控是协同提升其强塑性的重要策略。亚稳奥氏体在拉伸变形过程中能够通过形变诱发马氏体相变来延迟颈缩并增强材料的加工硬化能力。在超高强度钢部件轻量化及载荷复杂化的趋势下，迫切需要进一步提升其断裂韧性，在保证强塑性的基础上，如何利用亚稳奥氏体相增韧是当前研究的重点之一。亚稳奥氏体可以通过相变过程及与裂纹的相互作用导致裂纹的偏转/钝化，来提高材料断裂韧性，但相变产生的新鲜马氏体具有本征脆性，同时微观结构中复杂的力学配分行为改变了裂纹尖端的应力状态，导致相变增韧效应的减弱甚至材料的脆化。本文综述了亚稳奥氏体对高强钢断裂韧性影响的研究进展，总结了其增韧及脆化机制，并展望了未来面向协同强韧化的亚稳奥氏体设计及理论研究。

关键词：亚稳奥氏体断裂韧性相变

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用于癌症治疗的m RNA疫苗递送策略

科学通报 2025年第1期 27-43页

作者：张华桂张皓渊徐柏龙刘惠玉北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

mRNA癌症疫苗是一种新兴的癌症免疫治疗工具,通过递送编码肿瘤特异性抗原的m RNA来激活患者的抗肿瘤免疫应答,展示出较传统疗法更高的疗效和更低的毒性.然而,其临床应用的关键在于靶向递送系统的设计,这不仅能提高治疗效果,还能实现个... 详细信息

mRNA癌症疫苗是一种新兴的癌症免疫治疗工具,通过递送编码肿瘤特异性抗原的m RNA来激活患者的抗肿瘤免疫应答,展示出较传统疗法更高的疗效和更低的毒性.然而,其临床应用的关键在于靶向递送系统的设计,这不仅能提高治疗效果,还能实现个体化精准治疗.本综述系统评述了m RNA癌症疫苗的靶向递送策略,涵盖基于生物源性、有机、无机及杂化纳米材料的多样化载体设计,分析了各类递送系统的优缺点,探讨了不同给药途径对靶向效果的影响,以及m RNA控释策略在提高靶向性中的作用.此外,本文还阐述了m RNA癌症疫苗的作用机制和发展现状,剖析了靶向递送面临的挑战,并展望了其临床转化前景.通过审视靶向策略的设计和应用,本综述旨在为m RNA癌症疫苗的进一步发展提供参考.

关键词：癌症 mRNA疫苗纳米粒子药物递送代谢

梯度人工骨修复支架调控骨骼系统组织的修复与再生

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 846-855页

作者：张煜徐睿安方蕾历龙飞刘姝妍丁凌雪王悦熹郭子琰田丰薛佳佳有机无机复合材料国家重点实验室生物医用材料北京实验室先进弹性体材料研究中心材料科学与工程学院北京化工大学北京市100029

背景:梯度人工骨修复支架模拟了骨骼系统中的独特特征,在骨骼系统再生中具有巨大的应用潜力。目的:综述梯度人工骨修复支架在骨骼系统组织工程中的最新研究进展,并阐述了其优势与制造策略。方法:由第一作者检索Web of Science和PubMed... 详细信息

背景:梯度人工骨修复支架模拟了骨骼系统中的独特特征,在骨骼系统再生中具有巨大的应用潜力。目的:综述梯度人工骨修复支架在骨骼系统组织工程中的最新研究进展,并阐述了其优势与制造策略。方法:由第一作者检索Web of Science和PubMed数据库2000-2023年发表的文献,英文检索词为“gradient,bone regeneration,scaffold”,最终筛选后对76篇文献进行分析总结。结果与结论:①作为骨骼系统组织高效、高质量修复的重要手段,梯度人工骨修复支架目前针对骨组织、骨-软骨、肌腱-骨组织的天然梯度特征进行了仿生设计,这些支架能够一定程度地从结构、成分上模拟原生组织的细胞外基质,从而促进细胞黏附、迁移、增殖和分化,促进受损组织向原生状态再生恢复。②先进制造技术为梯度人工骨修复支架制备提供了更多可能;目前已经开发了通过空间差异化纤维排布和生物活性物质加载构建的梯度电纺纤维支架;分层叠加、分级孔隙率与生物3D打印技术制造的梯度3D打印支架;原位分层注射、简单逐层叠加、冷冻干燥法制造的梯度水凝胶支架;另外还包括其他方式或多方法联用的支架;这些支架在体外实验中展示了良好的生物相容性,在小型动物实验中能够加速组织再生并且观察到组织学结构明显改善。③目前开发的梯度人工骨修复支架仍需进一步优化,提高在梯度尺度上的匹配性,进一步明确材料与组织相互作用,避免降解产物导致的副反应等问题,未来需要结合相关学科优势与临床需求进一步优化。

关键词：梯度支架骨骼系统先进制造组织再生应用策略骨组织修复静电纺丝水凝胶 3D打印

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材料组成对3D打印水泥基材料早龄期收缩的影响

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硅酸盐学报 2025年第01期 84-94页

作者：郝鹏宇王振地王玲中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室

由于胶凝材料用量大、通常不使用粗骨料、缺乏模板保护且打印后立即暴露等原因，3D打印水泥基材料(3DPC)的收缩问题值得系统研究。为掌握典型材料组成对3DPC收缩的影响规律，采用接触式收缩测试方法，研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰及矿... 详细信息

由于胶凝材料用量大、通常不使用粗骨料、缺乏模板保护且打印后立即暴露等原因，3D打印水泥基材料(3DPC)的收缩问题值得系统研究。为掌握典型材料组成对3DPC收缩的影响规律，采用接触式收缩测试方法，研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰及矿渣粉掺量对3DPC总收缩、自收缩及干燥收缩的影响，基于灰色关联分析计算了材料组成对3DPC收缩的影响程度，对比分析了现有砂浆体系的收缩特性。结果发现增大3DPC的水胶比降低自收缩的作用大于干燥收缩。在3d龄期后的干燥收缩随砂掺量的增加而减小。掺入粉煤灰可同比例地降低3DPC的14 d自收缩和干燥收缩，而掺入矿渣粉会增大2 d后的自收缩和5d前的干燥收缩。材料组成影响3DPC收缩的权重从大到小为：水胶比、砂胶比、矿渣粉掺量、粉煤灰掺量。通过综合对比给出了3DPC、超高性能混凝土和浇筑砂浆的收缩当量，建议对3DPC的收缩研究予以重视。

关键词： 3D打印水泥基材料自收缩干燥收缩灰色关联分析

n型筋布置方式对3D打印混凝土抗弯性能的影响

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硅酸盐学报 2025年第01期 27-36页

作者：王振地李昕泽王玲中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室

挤出式混凝土3D打印技术被认为是最可能实现大型建筑建造的主流工艺，缺少有效的配筋方法是该技术实用化的主要障碍之一。n型筋垂直贯入3D打印混凝土（3DPC）已被证明是行之有效的纵向配筋方法。为评价n型光圆钢筋布局方式对3DPC抗弯性... 详细信息

挤出式混凝土3D打印技术被认为是最可能实现大型建筑建造的主流工艺，缺少有效的配筋方法是该技术实用化的主要障碍之一。n型筋垂直贯入3D打印混凝土（3DPC）已被证明是行之有效的纵向配筋方法。为评价n型光圆钢筋布局方式对3DPC抗弯性能的影响，定义了钢筋不搭接贯穿度Pnon和搭接贯穿度Povr，制备了Pnon和Povr不同的8种试件，通过三点弯曲加载试验研究了贯穿度对配筋3DPC抗弯强度、荷载位移曲线以及断面形貌的影响。结果表明：不搭接的配筋方式对抗弯强度没有增强效果且破坏模式均为脆性破坏；当n型筋搭接布置时，3DPC的抗弯强度随贯穿度增加而增大，但钢筋的贯穿度对抗弯强度的提升存在一个饱和值。搭接n型筋增强3DPC的破坏模式为韧性破坏，并出现了明显的应变硬化特性。通过讨论得到了配筋率、钢筋贯穿度、3DPC基体抗弯强度对配筋3DPC抗弯强度的影响权重，还对比分析了n型筋（不搭接和搭接）、铆钉与短切直筋等4种纵向配筋方法对3DPC抗弯强度的提升效果，相关结果对配筋参数和方法的选择具有重要的参考价值和指导意义。

关键词： n型筋 3D打印混凝土贯穿度抗弯性能

FeCoRE磁交换常数第一性原理计算和居里温度提高机制研究

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 156-162页

作者：李志伟朱颖丽罗港涛陈平安李享成武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081 武汉科技大学高温电磁材料与结构教育部重点实验室武汉430081

信息通讯和军事电子技术发展对磁性材料的高温磁性提出了越来越高的要求,研究高温环境下高效稳定工作的磁性材料具有重要意义.本文结合第一性原理和蒙特卡洛方法,研究了Fe、Co比例和稀土元素(Gd、Tb、Dy)掺杂对合金FeCo晶体结构、磁交... 详细信息

信息通讯和军事电子技术发展对磁性材料的高温磁性提出了越来越高的要求,研究高温环境下高效稳定工作的磁性材料具有重要意义.本文结合第一性原理和蒙特卡洛方法,研究了Fe、Co比例和稀土元素(Gd、Tb、Dy)掺杂对合金FeCo晶体结构、磁交换常数和高温磁性的影响.结果表明随着Co含量增加,合金晶体结构从体心立方向简单和面心立方转变,当Co含量为50%时,Fe-Co键长最短,最近邻磁交换常数从18.05 meV增加到30.03 meV,使FeCo的居里温度提高到1580 K,相比于Fe的居里温度增幅达到60%.将稀土元素掺入FeCo体系后,发现3.125%含量Er、Dy、Tb的掺杂对合金FeCo居里温度分别有60K、45K和20K的提高,电子构型重构导致强的稀土元素与Fe和Co之间的交换作用是居里温度提升的主要原因.

关键词：高温磁性第一性原理蒙特卡洛磁交换常数

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非平衡界面动力学理论

金属学报 2025年第1期 29-42页

作者：王海丰蒲振新张建宝西北工业大学凝固技术国家重点实验室先进润滑与密封材料研究中心

界面是材料加工过程中组织控制的关键所在，故对其动力学过程的准确理论描述非常重要。本文从熔化过程中液/固界面、凝固过程中固/液界面和固态相变过程中固/固界面的共性之处出发，对基于尖锐界面的非平衡界面动力学发展历史和现状进... 详细信息

界面是材料加工过程中组织控制的关键所在，故对其动力学过程的准确理论描述非常重要。本文从熔化过程中液/固界面、凝固过程中固/液界面和固态相变过程中固/固界面的共性之处出发，对基于尖锐界面的非平衡界面动力学发展历史和现状进行了总结与分析。以二元合金凝固为例，本文首先介绍了局域非平衡条件下的界面动力学理论，包括界面动力学过程、稳态界面动力学理论和非稳态界面动力学理论。分析了一步跨界面溶质扩散和两步跨界面溶质扩散的物理本质。其次，介绍了完全非平衡条件下的界面动力学理论。对比分析了动力学能量方法和有效移动性方法在引入体积相非平衡扩散效应方面的应用情况。随后，简要介绍了部分溶质拖曳界面动力学理论。分析了当前引入部分溶质拖曳效应方法的不足。本文有望深化人们对非平衡界面动力学的认识与理解，同时为相关领域组织调控提供借鉴。最后，本文也对后续非平衡界面动力学理论的发展进行了展望。

关键词：界面动力学非平衡界面非平衡溶质扩散溶质拖曳效应

高硅渣对不同废砖含量的镁钙耐火材料基质熔蚀行为

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硅酸盐学报 2025年第01期 114-124页

作者：李院高宋金文鄢文石会营李凤友裴强山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

以镁钙耐火材料的基质部分为研究对象，采用35钙骨料、镁钙细粉和镁砂细粉为原料，向其中引入不同含量的回收废砖（0%～50%，质量分数），将其混合细磨后，制备了不同废砖加入量的镁钙耐火材料基质试样，并采用座滴法研究了高硅渣对不... 详细信息

以镁钙耐火材料的基质部分为研究对象，采用35钙骨料、镁钙细粉和镁砂细粉为原料，向其中引入不同含量的回收废砖（0%～50%，质量分数），将其混合细磨后，制备了不同废砖加入量的镁钙耐火材料基质试样，并采用座滴法研究了高硅渣对不同废砖含量的镁钙耐火材料基质的熔蚀行为。结果表明：废砖的加入略微增大了高温液相量，促进了烧结过程，改变了气孔结构，进一步影响了镁钙耐火材料基质的抗渣熔蚀能力；当添加10%废砖时，试样气孔孔径最大（31.2μm），孔面积占比15.9%，接触角最小，试样被熔蚀最深，熔蚀层厚度为488μm，抗渣熔蚀性最差；随着废砖含量增大，略多的高温液相促进了基质烧结，使气孔面积减小，孔径更加均匀细小，这改善了基质的抗渣渗透性能，使熔蚀深度逐渐减小；当废砖含量为50%时，气孔孔径较小（24.6μm），孔面积占比9.7%，大幅提升了基质抗渣熔蚀性能，使熔蚀层厚度仅为275μm。最后，结合润湿角、熔蚀深度、气孔结构、MgO–CaO–SiO2三元相图、熔蚀模型以及热力学模拟计算，提出了高硅渣对镁钙耐火材料基质部分的熔蚀行为与反应机理。

关键词：镁钙耐火材料基质再生利用抗渣性能显微结构

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青稞分蘖角度的QTL定位

作物学报 2025年第1期51卷 260-272页

作者：杨景发余鑫莲姚有华姚晓华王蕾吴昆仑李新青海大学农林科学院/青海省作物分子育种重点实验室/青海省青稞遗传育种重点实验室/青藏高原种质资源研究与利用实验室/青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,... 详细信息

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,在多环境中进行青稞分蘖角度的QTL定位,并利用RIL群体衍生的剩余杂合系,对鉴定到的主效QTLqTA7H-1进行精细定位。在青稞7条染色体上共检测到9个控制分蘖角度的QTL,解释表型变异为6.41%~33.57%,其中,qTA3H-1和qTA7H-1为多环境共检测的主效QTL,平均加性效应分别为5.42°(增效)和-3.87°(减效);在减效QTL qTA7H-1初定位区间筛选到4个剩余杂合体,自交衍生F8:9近等基因系,在置信区间内加密设计14对分子标记对RHL群体极端单株进行检测,利用获得的5种交换类型单株,将qTA7H-1进一步界定在PC08(32,252,397)与PA10(41,790,765)约9.54Mb的物理区间内。本研究初步揭示调控青稞分蘖角度的遗传因子,为开展分蘖角度性状的遗传改良与分子设计育种奠定了基础。

关键词：青稞分蘖角度 QTL定位主效位点

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