稳恒强磁场技术的发展及其在材料科学中的应用

综述了稳恒强磁场发生技术的发展及其在材料科学中的应用。超导强磁体经济实用,成为强磁场材料科学研究的首选设备。强磁场能够显著改变材料的相变过程、组织取向和流体流动状况。利用强磁场的这些作用有可能形成多种材料制备过程的强磁场控制理论和控制技术。

均恒强磁场在材料科学中的应用

均恒强磁场在材料科学中应用的研究正处于起步阶段 ,已经进行了广泛的探索性实验研究和理论研究 ,发现了大量有重大理论价值和应用前景的强磁现象。本文主要综述强磁场在材料科学中取向和控制流体流动的研究现状 。

稳恒强磁场对Al-Cu扩散偶界面中间相形成和生长的影响

研究了稳恒强磁场作用下Al-Cu扩散偶界面中间相组成和扩散行为。结果表明:强磁场作用下扩散偶中间相厚度显著增加,并且随磁场强度增大,界面中间相组成发生变化。按照抛物线规律计算了强磁场作用下扩散偶中间相的扩散系数,发现在平行和垂直于磁场的两个方向上扩散系数有显著差异,垂直于磁场方向的扩散系数比平行于磁场方向更大。强磁场促进了Al-Cu扩散偶中Al和Cu原子的扩散,加速了界面中间相的形成和生长过程。磁场作用差异导致了扩散的各向异性。利用原子扩散理论初步分析了产生上述现象的原因。

恒强磁场下的大鼠肿瘤细胞凋亡和P53基因的关系

目的 探讨恒强磁场所致的Warlker-256肿瘤细胞凋亡机制。方法 以全长P53cDNA作探针,采用DNA和RNA Dot Blot及分子印迹杂交(Southern和Northern Blot)技术和免疫组织化学染色检测320只磁场处理动物和80只未经磁场处理动物肿瘤细胞P53基因扩增、重排、缺失、转录和表达。结果 在Warlker-256肿瘤细胞,P53为野生型,磁场处理和未经处理的动物均未见P53基因扩增、重排和缺失。磁场处理组P53基因转录比未经磁场处理组明显增强(P<0.01)。免疫组化显示,磁场处理组比未经磁场处理组P53表达显著增强(P<0.01)。结论 以上结果提示恒强磁场引起的荷瘤大鼠肿瘤细胞凋亡同P53基因转录和表达增强有关,表现出P53依赖性凋亡的特点。

稳恒强磁场在固态相变中应用的研究进展

稳恒强磁场作用下的固态相变受到了广泛的关注,已成为材料科学中重要的研究领域。本文从固态相变中相稳定性、生成相形貌和晶粒细化方面介绍了稳恒强磁场的影响规律和作用机制。阐述了通过施加稳恒强磁场控制材料微观组织,从而实现改变材料的性能。稳恒强磁场将成为材料制备与改性极具潜力的手段,在开发高性能材料方面发挥巨大作用。

稳恒强磁场对1420铝锂合金扩散连接性能及元素扩散的影响

采用金属镓作中间层,通过机械加压的方式制备了Al-Li/Al-Li和Al/Al-Li的扩散偶试样,在超导强磁场装置中对扩散偶试样进行真空热处理;通过剪切试验对经稳恒强磁场热处理后试样的连接强度进行了测试,通过EBSD和EDS对扩散偶界面处微观组织和界面附近Mg元素的含量与分布进行了观察与测量,并对1420铝锂合金中的Mg元素在1060纯铝中的扩散系数进行了计算.结果表明,扩散连接接头抗剪强度随着磁感应强度的增加而增大,在热处理参数为:温度520℃、磁感应强度12 T、时间1 h时,接头抗剪强度达到最大188 MPa,为母材的94.2%,比无强磁场环境热处理的结合强度提高了168%;同时,随着磁感应强度的增加,1420铝锂合金中的Mg元素在1060纯铝中的扩散距离增加,扩散系数增大,12 T强磁场环境下比0 T(无磁场)环境下扩散系数提高了25%.

稳恒强磁场对Al-4wt%Cu合金时效析出的影响

利用透射电镜、X射线射仪和显微硬度计研究了10T稳恒强磁场对Al-4wt%Cu合金时效析出行为的影响。结果表明,当合金在130℃和190℃经不同时间时效时,强磁场的施加导致合金的择优取向发生明显的变化,合金的显微硬度也显著提高;进一步分析合金在时效处理后的微观组织表明,强磁场的施加促进了合金中原子的扩散,加速了整个时效过程。

恒强磁场对榄香烯抗癌作用的协同效应

目的：探讨恒强磁场与榄香烯联合作用对体外肿瘤细胞有否协同效应，以期为治疗肿瘤提供新途径。方法：以体外培养的肾透明细胞癌细胞株（ＫＣＣ）和人红白血病细胞株（Ｋ５６２）为靶细胞，观察恒强磁场（７０ｍＴ）对榄香烯乳剂抗肿瘤的增强作用。结果：恒强磁场可明显增强榄香烯对两种细胞株的生长抑制和杀伤作用，综合组与单用榄香烯组差异有显著性（Ｐ＜０．０５），结论：恒强磁场合用榄香烯具有重要。

恒强磁物对小鼠LPO和SOD的影响

本文报道了恒强磁物(0.35T)照射小鼠。经一、三、五、七天后,分别测定小鼠肝中LPO及血液中SOD的含量,结果显示,照射一天,LPO及血液中SOD的含理,结果显示,照射一天,LPO和SOD均无明显变化,照射三天,LPO下降为5.142±0.757nmol/ml,SOD上升为1200.0±189.7μ/ml,与未照射磁组比较有显著性差异(P<0.05),照射五、七天后,LPO上升为8.804±1.241和8.855±0.97lnmol/ml,SOD下降为793.5±216.9和900.0±244.9μ/ml,说明恒强磁场照射时间不同,对生物体作用也不相同。

骨质疏松性骨折模型建立与磁场对骨折愈合的影响

目的:SD大鼠去卵巢后形成骨质疏松症模型后行肋骨切断性骨折手术,观察旋转恒定强磁场作用对大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响。方法:建立骨质疏松肋骨骨折模型,手术后分组饲养。实验组在旋转强恒磁场下暴磁处理,强度0.4T,旋转频率6 Hz,持续30d,对照组不经磁场处理。分别在第10、20、30天处死SD大鼠,取骨痂部位做石蜡切片,HE染色,观察组织细胞形态,进行形态学计量。结果:在暴磁第10天两者并未出现明显差异;但在第20天暴磁组的骨痂发育明显优于对照组;暴磁30d之后暴磁组的骨组织重建过程得到明显的促进,实验组骨生成细胞、骨小梁数量多,排列规则致密。两侧的编织骨间隔比对照组少99.6μm,软骨细胞相对面积百分比也比对照组少25.61%。结论:肋骨骨折模型具有非负重性的特点,是一个良好的实验模型;0.4T强度下旋转恒强磁场对骨质疏松性大鼠肋骨骨折的愈合具有促进作用。

Stellar structure of magnetars

Magnetars are strong magnetized neutron stars which could emit quiescent X-ray, repeating burst of soft gamma ray, and even the giant flares. We investigate the effects of magnetic fields on the structure of isolated magnetars. The stellar structure together with the magnetic field configuration can be obtained at the same time within a self-consistent procedure. The magnetar mass and radius are found to be weakly enhanced by the strong magnetic fields. Unlike other previous investigations, the magnetic field is unable to violate the mass limit of the neutron stars.