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电子束熔炼功率对GH4068合金微观组织、偏析和γ′相析出行为的影响

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金属学报 2024年第9期60卷 1189-1199页

作者：白如圣谭毅崔弘阳宁莉丹崔传勇王云鹏李鹏廷大连理工大学材料科学与工程学院大连116024 大连理工大学辽宁省载能束冶金及先进材料制备重点实验室大连116024 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016

高合金化的变形高温合金铸态组织存在微观偏析较大、组织均匀性差等问题,严重影响了其后续热加工性能。为了优化变形高温合金的铸态组织,采用电子束熔炼(EBS)法熔炼GH4068合金,采用不同EBS功率熔炼10 min制备低偏析的GH4068合金铸锭。... 详细信息

高合金化的变形高温合金铸态组织存在微观偏析较大、组织均匀性差等问题,严重影响了其后续热加工性能。为了优化变形高温合金的铸态组织,采用电子束熔炼(EBS)法熔炼GH4068合金,采用不同EBS功率熔炼10 min制备低偏析的GH4068合金铸锭。结果表明:经过EBS熔炼后的铸锭底部为细晶区,仅存在胞状偏析和胞状树枝晶,中部较大区域为竖直生长的柱状晶区,二次枝晶生长方向与柱状晶生长方向平行,顶部存在少量等轴晶,枝晶生长方向较为杂乱。成分分析表明,合金中Cr元素挥发最为明显,当EBS功率为17 kW时,其含量降低1.97%。EBS较传统真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔熔炼(ESR)双联工艺所制备的铸锭组织更为均匀,当EBS功率为12 kW时,二次枝晶间距λ_(2)为44.6μm,与双联工艺相比,λ_(2)减小了32.2%,铸锭枝晶区微观偏析程度明显降低,典型易偏析元素Ti和W的微观偏析程度分别降低了20.4%和18.6%。枝晶间γ′相尺寸较大、呈块状析出,而枝晶干的γ′相呈球状且尺寸较枝晶间更为均匀细小,在EBS功率为12 kW时所制备铸锭的γ′相尺寸最小且枝晶间不规则γ′相最少。在EBS过程中,熔体的实际温度远高于合金的熔化温度,熔体经过过热处理后团簇结构有效分解,元素分布更为均匀,在凝固过程中过冷度增加,熔体的均匀性遗传到凝固组织中使铸态组织细化,微观偏析程度降低。同时,在EBS过程中,由于电子束在熔池表面的轰击产生局部高温,能够有效降低合金中的N含量。

关键词：电子束熔炼高温合金枝晶组织微观偏析

基于天然水凝胶的三维乳腺癌肿瘤模型研究进展（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology) 2024年第9期 736-756页

作者：疏艳李冰马海林刘嘉琦郑婉怡李香琴刘天庆杨初蔚马骁宋克东大连理工大学大连干细胞与组织工程研发中心精细化学品国家重点实验室悉尼理工大学理学院生物医学材料和设备研究所大连医科大学附属第二医院急诊中心大连医科大学第一附属医院麻醉科

乳腺癌是女性最常见的癌症，同时也是世界范围内致死率最高的癌症之一。根据肿瘤组织的分布部位，乳腺癌可分为浸润性乳腺癌和非浸润性乳腺癌。浸润性乳腺癌中的癌细胞通过免疫系统或体循环穿过乳房到达身体的不同部位，形成转移性乳腺... 详细信息

乳腺癌是女性最常见的癌症，同时也是世界范围内致死率最高的癌症之一。根据肿瘤组织的分布部位，乳腺癌可分为浸润性乳腺癌和非浸润性乳腺癌。浸润性乳腺癌中的癌细胞通过免疫系统或体循环穿过乳房到达身体的不同部位，形成转移性乳腺癌（耐药性和远处转移是乳腺癌致死的最主要原因），因此针对乳腺癌的研究受到了研究人员的广泛关注。通过组织工程方法体外构建的肿瘤模型是研究癌症机制和筛选抗癌药物的常用工具。肿瘤微环境由癌细胞和各种类型的基质细胞组成，包括成纤维细胞、内皮细胞、间充质细胞和嵌入在细胞外基质中的免疫细胞。细胞外基质含有纤维蛋白（例如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ和Ⅹ型胶原和弹性蛋白）和糖蛋白（例如蛋白聚糖、纤连蛋白和层粘连蛋白）等成分，两者均参与了细胞信号传导和生长因子的结合。目前传统的二维（2D）肿瘤模型因受生长环境限制，往往不能准确再现体内肿瘤组织的异质性和复杂性。因此，近年来，对三维（3D）肿瘤模型的研究逐渐增多，尤其是高精度、高重复性的3D生物打印模型。与2D模型相比，3D环境可以更好地模拟肿瘤微环境中复杂的细胞外基质成分和结构，因此常被用作2D细胞水平实验和动物实验之间的桥梁。此外，脱细胞基质、明胶和海藻酸钠等天然材料因其优异的生物相容性和无免疫排斥性而被广泛用于肿瘤模型的构建。本文综述了组织工程3D肿瘤模型中涉及到的各种天然支架材料及构建方法，以期为乳腺癌领域的研究提供参考。

关键词：乳腺癌肿瘤微环境 3D肿瘤模型脱细胞基质天然支架材料

喷丸强化与固溶强化复合处理对2024铝合金耐蚀性能的影响

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金属热处理 2024年第6期49卷 69-76页

作者：乔景振张笑闻张环月付雪松周文龙陈国清大连理工大学材料科学与工程学院、辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学分析测试中心辽宁大连116024

研究了喷丸强化、固溶强化、喷丸强化+固溶强化3种工艺对初始时效态2024铝合金耐盐雾腐蚀性能的影响。结果表明,原始试样组织内存在大量第二相颗粒,颗粒尺寸最长约为83μm。经固溶处理后,部分第二颗粒溶解于基体,剩余颗粒尺寸减小至17μ... 详细信息

研究了喷丸强化、固溶强化、喷丸强化+固溶强化3种工艺对初始时效态2024铝合金耐盐雾腐蚀性能的影响。结果表明,原始试样组织内存在大量第二相颗粒,颗粒尺寸最长约为83μm。经固溶处理后,部分第二颗粒溶解于基体,剩余颗粒尺寸减小至17μm。采用喷丸强化和固溶强化复合处理后,材料近表面组织的第二相颗粒几乎全部溶解。当盐雾腐蚀时间为3 h时,原始试样的腐蚀坑直径约为?90μm,喷丸+固溶强化试样的腐蚀坑直径约为?50μm;喷丸试样的腐蚀深度约为38.75μm,而喷丸+固溶强化试样的腐蚀深度降低至12.5μm。这表明喷丸强化和固溶强化复合处理有助于第二相颗粒的溶解,改善材料组织和成分的均匀性,进而提升铝合金的耐蚀性能。

关键词：盐雾腐蚀第二相颗粒固溶处理晶间腐蚀点蚀坑

硬化性腺病和浸润性导管癌组织的Mueller矩阵表征

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中国激光 2024年

作者：褚金奎丁晓涵陈永台黄波蒋冰辛本达大连理工大学附属肿瘤医院中国医科大学肿瘤医院辽宁省肿瘤医院病理科之江实验室前沿基础研究中心大连理工大学机械工程学院

Mueller矩阵偏振成像方法相比于传统的非偏振光学探测手段能体现生物组织更丰富的微观结构信息，在生物组织病变检测方面体现了巨大的应用潜力。本文以临床上容易误诊的乳腺硬化性腺病和早期浸润性导管癌组织为研究对象，采用Mueller矩... 详细信息

Mueller矩阵偏振成像方法相比于传统的非偏振光学探测手段能体现生物组织更丰富的微观结构信息，在生物组织病变检测方面体现了巨大的应用潜力。本文以临床上容易误诊的乳腺硬化性腺病和早期浸润性导管癌组织为研究对象，采用Mueller矩阵极化分解和变换方法提取了Mueller矩阵参数，利用最小包围球从分布范围的角度研究了Mueller矩阵参数在纤维化间质和细胞核两种不同结构下对两种疾病差异的表征效果。研究发现，在纤维化间质区域，Mueller矩阵分解参数R和R、θ、ψ，δ、θ、ψ，R、δ、ψ三种参数组合对两种疾病差异体现了较好的表征效果，四种表征参数下的最小包围球相对半径差依次为68.77%、61.33%、61.09%和61.04%。在细胞核区域，Mueller矩阵分解参数Δ及Δ、δ、θ参数组合对两种疾病差异体现了较好的表征效果，两种表征参数下的最小包围球相对半径差分别为57.36%和49.35%。结果表明，Mueller矩阵参数可用于对两种疾病差异的表征，为发展针对两种疾病的临床鉴别手段提供了参考。

关键词：生物医学偏振成像探测 Mueller矩阵参数硬化性腺病浸润性导管癌

(TiZrHf)_(40)(NiCu)_(55)Al_(5)高熵非晶钎料真空钎焊Ti_(2)AlNb/GH4169合金

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焊接学报 2024年第8期45卷 1-11页

作者：李鹏张振阳张亮亮马雄孙兵兵李超董红刚大连理工大学材料科学与工程学院大连116024 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 中国航发北京航空材料研究院北京100095

设计了一种高熵非晶钎料(TiZrHf)_(40)(NiCu)_(55)Al_(5)对Ti_(2)AlNb合金与GH4169镍基高温合金进行真空钎焊,分析了钎焊工艺对Ti_(2)AlNb合金/GH4169镍基高温合金接头界面组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可... 详细信息

设计了一种高熵非晶钎料(TiZrHf)_(40)(NiCu)_(55)Al_(5)对Ti_(2)AlNb合金与GH4169镍基高温合金进行真空钎焊,分析了钎焊工艺对Ti_(2)AlNb合金/GH4169镍基高温合金接头界面组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可划分为Ti_(2)AlNb/等温凝固区(Ⅰ区)/钎缝中心区(Ⅱ区)/扩散反应区(Ⅲ区)/GH4169;钎焊接头典型界面组织为Ti_(2)AlNb/B2+Ti_(2)Ni(Al,Nb)/(Ti,Zr,Hf)(Ni,Cu)/(Ni,Cr,Fe,Ti)ss+Cr-rich(Ni,Cr,Fe)ss+Ni-rich(Ni,Cr,Fe)ss+(Ni,Cr,Fe)ss/GH4169;随钎焊温度升高和保温时间延长,钎焊接头的抗剪强度均呈现出先增大后减小的趋势,当钎焊温度为1020℃、钎焊时间为15min时,接头的抗剪强度达到最大237 MPa.断口分析表明,接头主要断裂在Ti_(2)Ni(Al,Nb)+(Ti,Zr,Hf)(Ni,Cu)+(Ni,Cr,Fe,Ti)ss处,并逐渐向扩散反应区扩展,断口形貌呈现出典型的解理断裂特征.

关键词： Ti_(2)AlNb合金 GH4169镍基高温合金真空钎焊微观组织抗剪强度

多顺反子质粒重编程人脂肪干细胞为诱导多能干细胞

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生物化学与生物物理进展 2013年第5期40卷 436-444页

作者：曲鑫建刘天庆宋克东李香琴葛丹关水大连理工大学干细胞与组织工程研发中心大连116024

为建立多顺反子质粒载体转染技术获得人脂肪干细胞(adipose stem cells,ASCs)来源的诱导多能干细胞(inducedpluripotency stem cells,iPSCs),应用2A元件连接Oct4/Sox2/KLF4/c-Myc四因子基因,构建为单一开放阅读框的多顺反子质粒载体.使... 详细信息

为建立多顺反子质粒载体转染技术获得人脂肪干细胞(adipose stem cells,ASCs)来源的诱导多能干细胞(inducedpluripotency stem cells,iPSCs),应用2A元件连接Oct4/Sox2/KLF4/c-Myc四因子基因,构建为单一开放阅读框的多顺反子质粒载体.使用该质粒对ASCs进行转染及重编程为iPSC.采用形态学观察、特异性抗体免疫荧光鉴定、体外拟胚体诱导分化和体内畸胎瘤形成等方法进行鉴定.结果显示,ASCs成功重编程为iPSCs,具有与人胚胎干细胞相似的形态学及多向分化潜能;通过拟胚体和畸胎瘤实验证实iPSCs能在体内外分化成三胚层细胞;DNA印迹实验显示质粒载体序列未整合至iPSCs基因组中.因此,通过多顺反子质粒载体重编程技术成功建立的人iPSCs具有多向分化潜能,可减免发生插入突变和免疫排斥问题,为iPSCs在遗传性或退行性疾病的治疗奠定了实验基础.

关键词：多顺反子质粒载体诱导多能干细胞人脂肪干细胞

铜及黄铜与模具钢界面稳态接触换热行为的研究

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热加工工艺 2024年第15期53卷 22-26页

作者：国林磊张驰张立文陈仁朝运新兵邵志文大连理工大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心辽宁大连116028 中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103

接触换热系数直接决定金属热加工过程的温度分布,进而影响零件的微观组织及使役性能。本文采用自主开发的稳态接触换热设备和测量系统,系统研究了纯铜及H62黄铜与H13模具钢在接触面温度为200~600℃、压力为1.56~12.56 MPa下的接触换热... 详细信息

接触换热系数直接决定金属热加工过程的温度分布,进而影响零件的微观组织及使役性能。本文采用自主开发的稳态接触换热设备和测量系统,系统研究了纯铜及H62黄铜与H13模具钢在接触面温度为200~600℃、压力为1.56~12.56 MPa下的接触换热行为。结果表明,载荷加载的历程对接触换热系数有较大影响,相比于从低载荷加载到目标压力时,从高载荷卸载到同一目标压力测得的接触换热系数更高;在相同加载历程下,接触换热系数随着界面温差的升高而增加,且界面温度高于400℃时接触换热系数增速变快;接触换热系数与压力呈幂指数关系增长,随着压力的增大,接触换热系数增长逐渐变得缓慢;在相同条件下,黄铜/H13传热时的温度梯度更大,导致黄铜/H13的接触换热系数更大。

关键词：铜黄铜热加工工艺接触换热系数界面温差压力

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静磁场下电子束运动行为仿真

中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2343-2355页

作者：田智睿付维达郝龙张小新蒋丹青胡涛陈超越余建波谭毅任忠鸣无省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海市集成电路与新型显示材料工程研究中心上海200444 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

电子束具有能量集中、能量转化效率高等特点,广泛用于金属精炼、增材制造等金属加工领域。在电子束熔炼过程中引入外磁场,可调控熔体流动与凝固组织,改善材料性能,但磁场会导致电子束偏转,造成熔区偏移。针对此问题,本研究基于COMSOL仿... 详细信息

电子束具有能量集中、能量转化效率高等特点,广泛用于金属精炼、增材制造等金属加工领域。在电子束熔炼过程中引入外磁场,可调控熔体流动与凝固组织,改善材料性能,但磁场会导致电子束偏转,造成熔区偏移。针对此问题,本研究基于COMSOL仿真软件对静磁场下电子与电子束在不同外加磁场强度、发射角、扫描角及发射距离参数下的运动行为进行建模与仿真分析。结果表明:磁场下电子束与单电子的运动行为相似;在一定外加磁场下实现电子束熔炼需满足一定的临界发射角和扫描角条件,如在背景磁场为0.15 T时,发射角需小于35°,且当发射角为0°时,扫描角介于−3.5°~+3.5°之间;磁场越强,电子(束)偏转越剧烈,其临界条件范围越窄;磁场对电子(束)具有筛选、聚焦及约束作用,在满足临界发射角和扫描角条件下任意发射距离的电子(束)均能进入坩埚。本研究可为磁场辅助电子束熔炼及其他相关技术的开发提供指导。

关键词：电子束熔炼磁场带电粒子运动数值模拟

同时扩增与收获脐带血来源造血干细胞及间充质干细胞的研究

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高校化学工程学报 2010年第5期24卷 808-818页

作者：范秀波宋克东刘天庆殷轶群郝永杰马学虎崔占峰大连理工大学大连市干细胞与组织工程研发中心辽宁大连116023 牛津大学牛津组织工程与生物加工中心

目的为利用生物反应器,实现脐带血(Umbilical cord blood,UCB)来源的造血干细胞(Hematopoietic stem cells,HSCs)与间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)的同时扩增与收获。方法为在不添加血清、只添加细胞因子组合(SCF15ng·mL-1,FL5ng·mL-1,TPO6ng·mL-1,IL-315ng·mL-1,G-CSF1ng·mL-1,GM-CSF5ng·mL-1)及海藻酸钙壳聚糖胶珠包被基质细胞支持的条件下,采用玻璃包被的聚苯乙烯(Glass coated styrene copolymer,GCSC)微载体与生物反应器相结合的策略,考察了UCB-HSCs与UCB-MSCs在转瓶及旋转壁式生物反应器(Rotating wall vessel bioreactor,RWVB)内的共培养。结果RWVB中的扩增效果最佳,12天内有核细胞(Nuclear cells,NCs)扩增了3.7±0.3倍;集落形成细胞(Colony-forming units in culture,CFU-Cs)扩增了5.1±1.2倍;CD34+CD45+CD105-(HSCs)细胞扩增了5.2±0.4倍;CD34-CD45-CD105+(MSCs)细胞扩增了13.9±1.2倍。培养结束后,通过自由沉降的方法分离UCB-HSCs和粘附在GCSC微载体表面的UCB-MSCs。同时,细胞多向诱导分化及免疫表型分析结果显示,粘附在GCSC微载体表面上的细胞能够向骨、软骨及脂肪细胞分化;并能够表达间质细胞相关表面标志CD13,CD44,CD73和CD105,而不表达造血细胞的相关表面标志CD34,CD45及HLA-DR,与骨髓MSCs相一致。结论为添加细胞因子、基质细胞及微载体支持的条件下,在生物反应器内能够实现UCB-HSCs和UCB-MSCs的同时扩增与收获。

关键词：脐带血造血干细胞间充质肝细胞生物反应器扩增收获