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Au-Pt合金凝固-固态相变微观组织演化相场法模拟

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金属学报 2025年第1期 109-116页

作者：余东马威龙王亚莉王锦程西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安理工大学材料科学与工程学院

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信... 详细信息

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信息传递算法，研究了不同初始成分条件下凝固和固态相变过程微观组织的演化规律。实现了凝固-固态相变微观组织演化全流程一体化预测，揭示了凝固过程中微观偏析和晶界对后续脱溶析出和调幅分解过程的影响机制。

关键词：凝固固态相变微观组织演化相场法一体化数值模拟

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杂质离子对水化硅(铝)酸钙微纳结构的影响

硅酸盐学报 2025年第01期 212-224页

作者：徐玲琳孙子璇陈钰婷朱哲誉吴凯先进土木工程材料教育部重点实验室同济大学材料科学与工程学院盐城工学院材料科学与工程学院

作为硅酸盐水泥最主要的水化产物，水化硅(铝)酸钙[C-(A-)S-H]及其在杂质离子作用下的微纳结构演变决定了水泥基材料的各项性能。近年来，在大量先进表征技术、计算机模拟以及机器学习技术加成下，C-(A-)S-H微纳结构模型发展迅速。随着... 详细信息

作为硅酸盐水泥最主要的水化产物，水化硅(铝)酸钙[C-(A-)S-H]及其在杂质离子作用下的微纳结构演变决定了水泥基材料的各项性能。近年来，在大量先进表征技术、计算机模拟以及机器学习技术加成下，C-(A-)S-H微纳结构模型发展迅速。随着对C-(A-)S-H微纳结构认识的不断深入，杂质离子作用下C-(A-)S-H微纳结构演变规律逐渐清晰。本文总结了C-(A-)S-H的微纳结构表征、微纳结构模型发展、杂质离子作用对其微纳结构的影响机制和面向海洋服役环境的硅酸盐水泥基材料延寿策略，分析了当前研究进展及未来发展方向，旨在为硅酸盐水泥基材料的性能精准调控提供理论借鉴。

关键词：水化硅(铝)酸钙杂质离子微纳结构耐久性

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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激光熔覆难熔高熵合金涂层研究进展

金属学报 2025年第1期 59-76页

作者：夏兴川张恩宽丁俭王玉江刘永长河北工业大学材料科学与工程学院中国人民解放军陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室天津大学材料科学与工程学院

难熔高熵合金(RHEAs)是一种由多种难熔元素组成的新型合金，具有优异的高温力学、高温抗氧化、摩擦磨损、耐腐蚀和抗辐照等综合性能，有望应用于航空、航天、核能、石油化工和医疗器械等领域。受限于传统合金熔炼技术，目前制备的高熔... 详细信息

难熔高熵合金(RHEAs)是一种由多种难熔元素组成的新型合金，具有优异的高温力学、高温抗氧化、摩擦磨损、耐腐蚀和抗辐照等综合性能，有望应用于航空、航天、核能、石油化工和医疗器械等领域。受限于传统合金熔炼技术，目前制备的高熔点难熔高熵合金存在成型尺寸较小、元素偏析严重以及密度大等问题，极大地限制了难熔高熵合金的发展和应用。激光增材成形技术以高能量密度激光束为加热源，通过计算机辅助设计与控制实现金属材料“离散-堆积”成形过程，为突破难熔高熵合金的研究瓶颈提供了一条行之有效的途径。本文综述了近几年采用激光熔覆技术制备的难熔高熵合金涂层(RHEACs)的加工特性、显微结构和性能特点。重点讨论了合金成分、加工工艺对难熔高熵合金涂层相组成，显微形貌，显微硬度，以及耐磨损、耐腐蚀和抗氧化性能的影响，指出目前激光熔覆难熔高熵合金的研究现状、不足和挑战，并对其未来的发展趋势进行了展望。

关键词：难熔高熵合金激光熔覆显微结构综合性能

共晶高熵合金十年发展回顾(2014—2024)：设计、制备与应用

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金属学报 2025年第1期 1-11页

作者：王志军白晓昱王健斌姜慧焦文娜李天昕卢一平西北工业大学凝固技术国家重点实验室山东科技大学机械电子工程学院大连理工大学材料科学与工程学院贵州大学材料与冶金学院大连理工大学辽宁省高熵合金材料工程研究中心

共晶合金是以凝固过程发生共晶反应命名的一类多相合金，具有悠久的历史，是应用最广的铸造合金。高熵合金是多主元的新型合金，自2004年提出以来取得了迅速发展。共晶高熵合金结合了共晶合金和高熵合金的优点，于2014年首次公开报道。... 详细信息

共晶合金是以凝固过程发生共晶反应命名的一类多相合金，具有悠久的历史，是应用最广的铸造合金。高熵合金是多主元的新型合金，自2004年提出以来取得了迅速发展。共晶高熵合金结合了共晶合金和高熵合金的优点，于2014年首次公开报道。经历十年发展，共晶高熵合金已经快速经历了成分设计、组织/性能调控、大规模制备与应用几个阶段。共晶高熵合金独特的微观组织特征和优异的综合性能使其在多个领域展现出广阔的应用前景，成为近年来备受关注的新型合金材料。本文对过去十年共晶高熵合金的成分设计、制备和应用进展进行了回顾，并对未来发展趋势进行了展望。

关键词：共晶高熵合金成分设计组织调控材料制备应用

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超临界地质流体的形成与演化

中国科学:地球科学 2025年第1期 38-51页

作者：倪怀玮肖益林熊小林刘显东高春晓陈伊翔李云国李万财郭璇王洋洋谭东波张力中国科学技术大学岩石圈演化与环境演变全国重点实验室中国科学技术大学深空探测实验室/地球和空间科学学院中国科学院广州地球化学研究所南京大学地球科学与工程学院吉林大学超硬材料国家重点实验室

本文全面阐述了超临界地质流体的形成、演化、性质和效应.在地球内部,特殊组分的加入或温度压力的升高使H2O和硅酸盐的混溶性增强,形成同时含有大量H2O和硅酸盐溶质的超临界地质流体.在以伟晶岩体系为代表的岩浆-热液体系中,超临界地质... 详细信息

本文全面阐述了超临界地质流体的形成、演化、性质和效应.在地球内部,特殊组分的加入或温度压力的升高使H2O和硅酸盐的混溶性增强,形成同时含有大量H2O和硅酸盐溶质的超临界地质流体.在以伟晶岩体系为代表的岩浆-热液体系中,超临界地质流体的形成受控于熔体-流体临界曲线.在以俯冲板片为代表的变质岩体系中,超临界地质流体的形成受控于第二临界端点.实验结果表明,伟晶岩体系中硼和氟的存在使得地壳深度可能形成超临界地质流体,而俯冲板片则要迟至近100km深度才会释放超临界地质流体.富含H2O和解聚结构单元（单体、二聚体等）赋予了超临界地质流体独特的物理性质,包括低密度、低弹性模量、低黏度、高扩散系数和高电导率.超临界地质流体可以有效迁移包括高场强元素和重稀土元素在内的多种元素.超临界地质流体的化学特征能被交代地幔和幔源熔体继承,这可以解释弧岩浆氧化性.超临界地质流体可通过旋节分解发生相分离形成熔体网络.俯冲带岩石和伟晶岩中发现的多相流体包裹体可能是超临界地质流体的残留物.超临界地质流体可以造成俯冲板片顶部附近的低速高导异常,并且可能与中源地震存在联系.超临界地质流体可能在伟晶岩及其矿床的形成过程中起到了关键作用.

关键词：超临界地质流体混溶俯冲带伟晶岩

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环境障涂层材料及结构优化研究进展

中国腐蚀与防护学报 2025年第1期 33-45页

作者：任明泽董琳杨冠军西安交通大学材料科学与工程学院金属材料国家重点实验室

环境障涂层(EBC)为碳化硅陶瓷基复合材料(SiC-CMC)提供了有效的高温水蒸气防护，成为新一代航空发动机高温部件的关键材料。本文综述了稀土硅酸盐/Si粘结层EBC的制备技术与典型结构特征，探讨了在富含水氧、CMAS熔盐的高温发动机环境下... 详细信息

环境障涂层(EBC)为碳化硅陶瓷基复合材料(SiC-CMC)提供了有效的高温水蒸气防护，成为新一代航空发动机高温部件的关键材料。本文综述了稀土硅酸盐/Si粘结层EBC的制备技术与典型结构特征，探讨了在富含水氧、CMAS熔盐的高温发动机环境下的服役失效机理，进一步针对涂层热失配、高温水氧腐蚀、CMAS腐蚀、粘结层氧化等问题，从材料和结构角度总结了硅酸盐面层和Si粘结层的设计及优化方法，同时，面对更高温度的服役需求，介绍了超高温面层结构设计和新型耐高温粘结层材料设计研究进展，最后展望了高性能环境障涂层的未来研究方向。

关键词：环境障涂层(EBC) 稀土硅酸盐热喷涂腐蚀氧化

微纳电子器件在疾病微创诊断与治疗中的研究进展

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科学通报 2025年第2期 205-222页

作者：黄爽陈家宜黄新烁贺梦怡刘铮杰姚传捷徐兴元刘静蒋乐伦陈惠琄谢曦广东省传感技术和生物医学仪器重点实验室中山大学生物医学工程学院光电材料与技术国家重点实验室广东省显示材料与技术重点实验室中山大学电子与信息工程学院中山大学附属第一医院

随着微纳加工技术和新材料工艺的不断创新,应用于疾病诊断和治疗的电子器件呈现出小型化、柔性化和多功能化的发展趋势.在医学诊断和治疗领域,微创电子器件发挥着越来越重要的作用.微创诊断电子器件提供了靶向引导、手术监控和连续性诊... 详细信息

随着微纳加工技术和新材料工艺的不断创新,应用于疾病诊断和治疗的电子器件呈现出小型化、柔性化和多功能化的发展趋势.在医学诊断和治疗领域,微创电子器件发挥着越来越重要的作用.微创诊断电子器件提供了靶向引导、手术监控和连续性诊断等功能,为组织病变的原位诊断提供了有效手段.微创治疗电子器件通过个性化调控的方式,为疾病治疗提供了多种选择,显著降低了患者的生理损伤和术后风险,提高了患者的康复速度.本文综述了应用于组织病变微创诊断与治疗的微纳电子器件的类型、特征及其设计思路,并从生化诊疗和物理诊疗技术的角度对其进行技术分析.最后,讨论了目前微纳电子器件在疾病微创诊断和治疗应用中面临的挑战与机遇.

关键词：微纳电子器件微纳加工技术可穿戴器件微创技术诊断与治疗

基于手机信令数据的广州市居民公园访问行为空间分异及其影响因素分析

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 195-206页

作者：刘晔叶柏麟吴景豪中山大学地理科学与规划学院广东广州510006 广东省公共安全与灾害工程技术研究中心/广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广东广州510006

加快推进城市公园建设是实现人与自然和谐共生的重要抓手。既有研究大多基于问卷调查数据和访谈资料分析城市居民的公园访问行为空间分异特征,研究结论的普适性和科学性有限。手机信令数据具有大样本、覆盖范围广、信息被动提供和动态... 详细信息

加快推进城市公园建设是实现人与自然和谐共生的重要抓手。既有研究大多基于问卷调查数据和访谈资料分析城市居民的公园访问行为空间分异特征,研究结论的普适性和科学性有限。手机信令数据具有大样本、覆盖范围广、信息被动提供和动态实时性强等优点。利用手机信令数据精准刻画城市居民的公园访问行为,有助于开展城市公园的布局优化与品质提升工作。基于个体尺度的手机信令数据,本研究试图揭示广州市居民公园访问行为的空间分异特征并识别其影响因素,尤其关注城区居民和郊区居民的差别。结果表明:(1)城区居民的公园访问频率、公园访问时长和公园访问强度均高于郊区居民,前者的公园平均访问距离低于后者;(2)公园访问频率、公园访问强度、公园平均逗留时间和公园平均访问距离呈现高值集聚区/低值集聚区在城区连片分布,在郊区零星分布的空间特征;(3)公园访问行为受性别、年龄、时空约束性、社会经济地位、公园可达性、社区出行便利性和出行适宜性等因素的共同影响。本研究为相关政府部门精准开展城市公园的规划、建设与管理工作提供决策参考。

关键词：城市公园公园访问行为空间分异手机信令数据广州