材料热处理学报

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2026年03期

综述

高性能贝氏体钢中的马氏体对其组织性能影响的研究进展

刘云超;郭昊;孙晓文;孙东云;冯晓勇;张山;张贵杰;杨志南;张福成;

高性能贝氏体钢作为一种先进的钢铁材料，因其优异的强度、韧性、耐磨性及疲劳性能组合，在轨道交通、工程机械及国防安全等重大装备关键结构件领域展现出广阔的应用前景。目前高性能贝氏体钢的研究主要针对通过热处理工艺调控残留奥氏体和贝氏体铁素体两相的显微组织参数，达到提高性能的目的。但是，马氏体作为贝氏体钢中重要的组成部分，其存在形态、相变顺序及含量等均对高性能贝氏体钢相变与性能产生重要影响。因此，本文旨在通过综述高性能贝氏体钢中马氏体的热处理方案和分析手段，以及马氏体对贝氏体相变动力学、微观组织和力学性能的影响，为低成本高性能贝氏体钢的研发与应用提供理论支持。

2026 年 03 期 v.47 ; 燕赵钢铁实验室区域创新能力提升项目(YZISL2024044); 国家自然科学基金(52404402); 河北省教育厅科学研究项目(BJK2024159); 唐山市科技计划项目(23130207E)
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合金电阻-温度特性动态表征微观组织转变的研究进展

张进峰;吴晓春;闵娜;金明江;

热处理是调控合金材料显微组织以获得优异力学、电学等性能的关键工艺。电阻-温度特性是表征合金材料热处理过程中微观组织连续转变的有效方法，是微观组织精细化调控的重要参考。本文结合合金电阻测试仪器及测试方法，对合金电阻-温度特性在微观组织相变、析出动力学、原子短程扩散、热处理工艺参数测定以及电阻温度系数调控等方面的研究进展进行综述，并与相关表征技术进行了对比分析，旨在为采用电阻法研究热处理工艺调控微观组织提升合金材料性能提供参考与借鉴。

2026 年 03 期 v.47 ; 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室自主课题(SKLASS2022-Z12); 苏州职业技术大学科研项目(KY20230422)
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MPCVD制备金刚石装置和技术的发展与趋势

任飞桐;杨志亮;任国钊;刘宇晨;解承东;陈良贤;刘金龙;魏俊俊;李成明;

金刚石集超硬特性、极高热导率、宽光谱透光性和高载流子迁移率等优异性能于一身，在力学、热学、光学与电学领域具有广阔应用前景。在多种化学气相沉积(Chemical vapor deposition, CVD)制备方法中，微波等离子体CVD(Microwave plasma chemical vapor deposition, MPCVD)因能实现无污染和均匀稳定的等离子体，被视作合成高质量、大面积金刚石最具潜力的技术路径。本文系统梳理了MPCVD装置的工作原理与发展历程，综述了其在单晶与多晶金刚石制备方面的技术进展，并探讨了金刚石材料在多个领域中的应用现状，以期为相关研究与发展提供参考。

2026 年 03 期 v.47 ;
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复合材料

TiB₂/2319复合材料丝材电弧增材层的组织与性能

孙焕焕;冯鑫源;赵亮;李险峰;刘萍;

采用冷金属过渡(CMT)技术实现了TiB₂/2319复合材料丝材的多层多道增材成型，研究了增材层的微观组织与力学性能。结果表明：增材层组织为等轴晶，由于不同区域的受热和散热程度不同导致晶粒尺寸有差异，开始区域晶粒尺寸最细小，中间区域晶粒尺寸最为粗大；随着增材的进行，增材层中的气孔数量呈减少趋势；热处理后的增材层平均显微硬度可达142.85 HV,较沉积态提升34.2%,平行(X方向)及垂直(Y方向)增材堆积方向的平均抗拉强度分别可达451和444 MPa,较沉积态分别提升57.7%和62.6%;增材层的强化机理为弥散强化和细晶强化。

2026 年 03 期 v.47 ; 辽宁省自然科学基金面上项目(2022-MS-275)
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有色金属合金材料

分级固溶对7A62装甲铝合金微观组织与力学性能的影响

刘东欣;唐昌平;刘文辉;董宇;耿洋茉;陈宇强;

采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、维氏硬度计及电子万能材料试验机等研究了分级固溶处理对7A62装甲铝合金微观组织及力学性能的影响。结果表明：合金最优的分级固溶工艺为460℃×1 h+480℃×1.5 h,合金经分级固溶及时效处理后，晶内析出相数量密度较单级固溶处理的样品更高，力学性能也得到提升，抗拉强度达到626 MPa,屈服强度达到572 MPa,断后伸长率达到11.1%;对各强化机制贡献的分析表明，析出强化是合金最主要的强化机制，对屈服强度的贡献占比达到83%,随后依次为固溶强化、晶界强化和位错强化。

2026 年 03 期 v.47 ; 国家自然科学基金(U21A20130); 湖南省自然科学基金(2023JJ10019); 湖南省教育厅优秀青年项目(19B214)
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人工时效过程中2195铝锂合金的析出相与性能演变规律

陈鹏;陈文昊;王杰;赵成功;黄本生;

采用光学显微镜、透射电镜、显微硬度仪、电子万能试验机和电化学工作站等研究了2195铝锂合金在人工时效过程中的析出相、力学性能和耐腐蚀性能的变化规律。结果表明：人工时效后合金中的析出相主要为θ′相、T₁相、δ′/β′相和S相；随着人工时效时间的增加，析出相T₁和θ′的大小和密度不断增加，合金的硬度和抗拉强度逐渐增大，断后伸长率逐渐降低；时效84 h后，合金的硬度达到峰值，约为133 HV0.5;时效120 h后，合金的抗拉强度达到最大，为(560±5.1) MPa(较时效2 h后的抗拉强度提高了43.6%),伸长率为(5.6±1.2)%(较时效2 h后下降了72.1%);合金的耐蚀性能随时效时间延长而持续下降，这与晶界析出相密度增加导致的局部腐蚀敏感性升高有关。

2026 年 03 期 v.47 ; 西南石油大学自然科学“启航计划”项目(2023QHZ017); 国家自然科学基金面上项目(52376076)
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低温区轧制及热处理对Ti650钛合金棒材组织及织构的影响

钱坤;王晓;周伟;辛社伟;张国君;

首先对Ti650钛合金棒材进行了910～940℃低温区轧制处理，随后进行了固溶及时效处理，采用金相显微镜、电子背散射衍射技术和拉伸试验等研究了合金轧态及热处理态的显微组织、晶体取向、织构和力学性能。结果表明：低温区轧制态Ti650合金组织为α相沿轧制方向被拉长的变形组织，不同轧制温度下组织差异不明显，晶体取向以<0001>为主，织构类型主要为■织构；热处理后Ti650合金的组织经历回复和再结晶，晶粒表现出无明显择优取向，并且随轧制温度升高，织构类型不断变化；在930℃轧制时，Ti650合金的织构密度最高，为12.03,织构类型为(0001)[0011]织构，合金的屈服强度(1057 MPa)及塑性(11.9%)匹配最佳。

2026 年 03 期 v.47 ; 国家自然科学基金(52071275)
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热处理工艺对TA18钛合金管材组织性能的影响

王春阳;张旺峰;王玉会;李晶琨;李晓煜;岳颗;

采用扫描电镜、电子背散射衍射技术和电子万能试验机等研究了不同温度退火处理对TA18钛合金管材显微组织、拉伸性能和收缩应变比(CSR)的影响。结果表明：在400～500℃退火保温90 min时，管材的组织主要发生回复，织构趋向于集中，{0001}面极密度较强的区域与RD方向平均夹角由26°增加至36°,其径向织构减弱，相较于冷轧态管材的CSR降低了0.2～0.3;当退火温度升高至550℃时，管材开始发生再结晶，出现了部分随机取向晶粒，CSR进一步降低；保温时间对管材的显微组织和力学性能影响较小；在450～500℃退火保温90 min时，管材的力学性能较为稳定，且能满足AMS4945技术指标的要求，因此推荐在该温度范围内对管材进行真空热处理，冷却方式为炉冷。

2026 年 03 期 v.47 ; 国家重点研发计划项目(2023YFB3719702); 财政稳定支持项目(KZ0C231524)
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高温均质化处理对超高强度Ferrium S53钢带状组织的影响

周明慧;张洋鹏;郑文涛;王本贤;姜海昌;戎利建;

超高强度Ferrium S53钢易因元素偏析出现沿锻轧方向分布的带状组织，导致组织均匀性变差，影响其服役性能。以含1.5 mass%Cu的Ferrium S53钢为研究对象，对其进行了不同温度的高温均质化处理，采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）技术、电子探针微区分析（EPMA）等研究了Ferrium S53钢带状组织的形成原因，分析了高温均质化处理对其带状组织及力学性能的影响。结果表明：C、Cr、Mo等化学元素的带状偏析是引起Ferrium S53钢锻件出现带状组织的主要原因，带状偏析还会引起钢中大尺寸奥氏体相的残留及不均匀分布；经过1200 ℃保温5 h的高温均质化处理后，锻件的带状组织消除，相比于未经高温均匀化处理的低温时效态样品，其残留奥氏体含量由19.9%降至1.1%，屈服强度由1096 MPa提升至1276 MPa，抗拉强度由1503 MPa提升至1598 MPa，总伸长率由15.8%提升至17.0%。

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无氩气氛下AISI 410马氏体不锈钢的低温等离子渗碳

谢晓东;石正明;刘泉利;刘瑞良;盖登宇;刘爱东;

在无氩气气氛下，对AISI 410马氏体不锈钢进行了低温(450 ℃)等离子渗碳处理，采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站等研究了不同渗碳气压(300、400和500 Pa)和不同渗碳时间(4、8和12)对渗碳层的组织结构、硬度、耐磨性能和耐蚀性能的影响。结果表明：经低温等离子渗碳后，AISI 410不锈钢表面可形成厚度约为5 μm的渗碳层，渗碳层主要由Fe₃C和含碳过饱和膨胀α′-Fe相固溶体(α_C)组成；当渗碳时间为8 h时，随着渗碳气压的增加，渗碳层的硬度逐渐增加，当气压为500 Pa时，硬度达到最高，为962 HV0.05，渗碳试样的耐磨性能相比未渗碳试样明显改善；当渗碳气压为400 Pa时，随着渗碳时间的增加，渗碳层硬度呈现先升高后降低的趋势，摩擦系数和磨损率呈逐渐增加的趋势，当渗碳时间为8 h时，硬度达到最高，为753 HV0.05，摩擦系数为0.37，磨损率为4.77×10^-7g·N^-1·m^-1；综合来看，当渗碳气压为400 Pa和渗碳时间为8 h时，渗碳层具有较好的综合性能，其硬度、耐磨性能和耐蚀性能相比未渗碳试样均有明显改善。

（录用定稿）网络首发时间：2025-06-20 17:06:49 ;
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镁合金微弧氧化陶瓷层生长过程及微观结构的研究

蒋百灵,吴国建,张淑芬,雷廷权

利用扫描电镜 (SEM)、X射线衍射 (XRD)等分析手段 ,研究了MB8镁合金微弧氧化陶瓷膜层的生长规律 ,分析了微弧氧化条件下氧化镁膜层致密性和相结构与处理时间的关系。结果表明 ,在微弧氧化初期膜层致密 ,几乎观察不到疏松层 ;随着处理时间的延长及膜层的增厚 ,其外侧开始出现疏松层 ,最终可达到膜层总厚度的 90 %左右。膜层相结构主要由MgO、MgSiO3、MgAl2 O4和无定形相组成。随着膜层厚度的增加 ,膜层中MgO、MgAl2 O4的含量不断地增加 ,MgSiO3 的含量基本不变 ,而无定形相的含量却逐渐减少

2002 年 01 期 ;
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再制造工程的现状与前沿

徐滨士;

再制造是维修工程和表面工程发展的高级阶段,是先进制造的重要组成,是废旧产品高技术修复、改造的产业化;再制造具有"两型社会、五六七"的特征。中国经济社会发展对再制造具有十分迫切的需求,再制造的初步应用也已取得了非常明显的节能减排效果。国际上,美国的再制造体系较完善,近10年来,中国的再制造发展迅猛,在再制造的政策法规、产业实践及基础研究方面成绩斐然,已成为世界再制造中心之一。再制造的发展前沿可概括为"探索再制造的科学基础、创新再制造的关键技术、制定再制造的行业标准"。

2010 年 01 期 v.31;No.115 ; 国家自然科学基金重点项目(50735006);; 国家“973”项目(2007CB607601);; 国家科技支撑项目(2008BAK42B03)
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ZM5镁合金微弧氧化膜的生长规律

薛文斌,邓志威,来永春,陈如意,张通和

研究了ＺＭ５铸造镁合金微弧氧化膜的生长规律，初步分析了氧化膜生长机理。初始阶段，氧化膜向外生长速度大于向内生长速度。达到一定厚度后完全转向基体内部生长。氧化膜具有表面疏松层和致密层两层结构，致密层最终可占总膜厚的９０％。

1998 年 03 期 ; 国家“八六三”计划资助项目
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表面纳米化预处理对低碳钢气体渗氮行为的影响

卑多慧,吕坚,顾剑锋,卢柯,潘健生

研究了表面喷丸纳米化预处理对气体渗氮行为的影响。利用低碳钢试样单面表面超声喷丸纳米化处理 ,另一面保持原始晶粒 ,在 46 0℃、5 0 0℃、5 6 0℃、6 40℃四种温度不同时间气体渗氮 ,通过金相观察和X射线衍射法测定渗氮层的厚度和种类。对比发现在 5 6 0℃以下渗氮时 ,经过表面喷丸纳米化预处理 :可以提高扩散系数D和气 -固传递系数 β,降低氮势门槛值 ;使常规渗氮温度降低 5 0℃左右或者渗氮时间缩短 5 0 % ;使渗氮层厚度随渗氮时间增长在初期就符合抛物线规律x =At0 5。 6 40℃短时间渗氮时 ,表面纳米化预处理仍然可以起到一定的加速作用 ,但是随着渗氮时间的延长 ,表面纳米化预处理优势消失 ,甚至会阻碍渗层厚度的增长

2002 年 01 期 ;
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高强镁合金的研究进展

张丁非;张红菊;兰伟;马春华;

综述了国内外高强镁合金的最新研发现状,分析了高强镁合金的强化机理,简单介绍了高强镁合金的新型制备技术及其在工业中的应用,探讨了高强镁合金强化中存在的问题,最后,展望了高性能镁合金的发展趋势。

2012 年 06 期 v.33;No.144 ; 国家“973”重大基础研究项目(2007CB613700);; 国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAE22B01-3);; 中央高校基本科研业务费(CDJXS11132228);; 科技部国际合作项目(2010DFR50010,2008DFR50040);; 重庆市科委项目(CSTC,2010AA4048)
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双层辉光离子渗金属

徐重;王振民;左凤英;范本惠;肖丽华;赵晋香;

本文作者首先提出利用双层辉光放电现象在普通离子氮化炉中进行离子渗金属并取得了成功。普通碳钢采用本工艺进行离子渗钨,离子渗钼及离子渗铬镍,其渗层厚度达100μm,渗层中的合金元素含量为10～20%,已达到高合金钢的成分。文章给出了具体的试验设备及实验结果。该工艺可直接应用于生产,具有节约能源、资源及无公害等优点。

1982 年 01 期 ;
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含铌钼钢中微合金碳氮化物沉淀析出及其强化机制

曹建春;雍岐龙;刘清友;孙新军;

利用物理化学相分析法、透射电镜、能谱分析和X射线衍射分析了两种热轧态的含铌钼低碳钢中微合金碳氮化物析出相的成分、形貌以及粒度分布等特征,结果表明,含铌钼低碳钢中钼可与铌一起析出,形成具有NaCl型面心立方结构的碳氮化铌钼析出相,且0.081Nb-0.14Mo钢和0.17Nb-0.12Mo钢的MC析出相中钼与铌的原子比分别为0.41和0.22。在这两种钢的MC析出相中小于10nm的碳氮化铌钼的质量分数分别为58.4%和66.1%,这些纳米颗粒呈弥散分布,其沉淀强化增量分别为179.3MPa和257.7MPa。并对钼铌复合析出的机制进行了讨论。

2006 年 05 期 ; 国家高技术发展计划资助项目(2002AA302501)
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马氏体时效不锈钢的发展

杨志勇;刘振宝;梁剑雄;孙永庆;李文辉;

叙述了马氏体时效不锈钢的发展历史与现状,并总结了该钢种的成分、性能和强韧化机理等方面的特点。马氏体时效不锈钢的发展趋势是采用超高洁净度([H]+[O]+[N]+[S]+[P]≤40×10-6(ppm))的真空熔炼及全流程组织细化及成分均匀化控制等技术,研制高强、高韧、具有优良综合性能的马氏体时效不锈钢。

2008 年 04 期 ; 国家高技术研究发展计划(863-2002AA305105)
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高熵合金研究概况

曾聪;何文;艾云龙;陈卫华;欧阳晟;张建军;梁炳亮;

高熵合金是近几十年来合金化理论的三大突破之一,以一种独特的高混乱度设计理论使得高熵合金具有组织结构简单、性能优异等特点而倍受学者的关注。本文归纳总结了高熵合金的成分设计依据,简述了高熵合金的不同制备工艺的特点,介绍了高熵合金组织性能及应用前景,并在此基础上对高熵合金的未来研究方向进行展望。

2020 年 12 期 v.41;No.246 ; 江西省教育厅科技项目(GJJ160715);; 博士启动基金项目(EA201901296);; 江西省金属材料微结构调控重点实验室开放基金项目(EJ201901455)
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金刚石薄膜制备方法与应用的研究现状

吴玉程;

金刚石薄膜由于具有良好的耐磨性能以及极高的硬度,其制备与应用受到研究者广泛关注。目前,金刚石的制备方法总体分为两个部分,其一为高温高压法,另一个则为化学气相沉积法。而目前金刚石薄膜所面临的重大问题是镀膜过程中生长速度较慢,不利于批量生产,另一方面薄膜与基板的附着力较差,其摩擦系数在恶劣的工业环境中较大,这些问题亟待研究解决。本文综述了国内外有关金刚石薄膜化学气相沉积法的各种制备方法,重点讨论了采用热丝化学气相沉积法以及微波化学气相沉积法制备金刚石薄膜的研究现状,并论述了金刚石薄膜的应用优势以及未来金刚石薄膜的制备以及应用的方向和前景。

2019 年 05 期 v.40;No.227 ; 国家“双一流”学科建设高校项目(SC17100153);; 山西省“1331工程”学科建设项目(SC18100292)
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二维材料/二氧化钛复合材料的光催化研究进展

姚海伟;王荟琪;蒲卓林;李亚鹏;

随着经济高速发展，光催化技术由于其不仅可以制备出清洁氢能源，同时还可以降解污染物，已成为清洁能源制备和环境污染处理领域内潜在的重要技术之一。作为光催化技术的核心材料TiO₂,由于其具有良好的耐光腐蚀性和催化活性已成为最具潜力的光催化剂，但传统的TiO₂光催化剂存在可见光利用率低以及光生电子空穴对复合速度快等缺点，使其在光催化领域的应用受到限制。为了解决上述问题，表面改性和掺杂的方式是提高TiO₂光催化活性最有效的途径。目前，二维(2D)材料由于其独特的结构和性能，已成为TiO₂光催化潜在的理想载体材料，同时还可以实现其表面改性，将二者进行复合发挥其协同作用，可以显著改善TiO₂的光催化性能。因此，本文以二维材料和TiO₂光催化材料为中心，重点介绍了二维材料/TiO₂复合材料的制备方法，并详细地介绍二维材料/TiO₂复合材料的光催化机理，旨在为新型TiO₂光催化剂的制备提供理论指导。

2023 年 02 期 v.44;No.272 ; 陕西省重点研发计划(2021GY-213;2021GY-222)
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固溶处理对316L不锈钢组织和性能的影响

侯东坡;宋仁伯;项建英;陈舒阳;任培东;

采用箱式电阻炉,对316L不锈钢进行了固溶处理实验,并对其组织和力学性能进行了观察和检测。结果表明:随着固溶温度的提高,强度和硬度指标下降,伸长率迅速增加;随着保温时间的增加,其强度和硬度指标逐渐下降,伸长率在保温30 min时间内变化不大;水冷要比雾冷得到的综合力学性能优越。试样厚度为4 mm时,合理的固溶处理工艺为:1050℃保温6 min,然后水淬处理。固溶处理后试样内部组织均匀、晶粒大小适中、铁素体含量少,力学性能明显改善,抗拉强度、屈服强度分别达到565 MPa和220 MPa,伸长率为64.5%,硬度为73.1 HRB;拉伸试样断口呈现明显的韧性断裂,韧性高于热轧态产品。

2010 年 12 期 v.31;No.126 ;
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再制造工程的现状与前沿

徐滨士;

高强镁合金的研究进展

张丁非;张红菊;兰伟;马春华;

高熵合金的热处理综述

李承泽;尤俊华;白鹤山;张维维;刘苏杰;

高熵合金由于其优异的性能逐渐成为了广大学者的研究热点,而热处理可以有效地消除铸态高熵合金内部的结构缺陷及残余应力从而有效地改善其性能。本文综述了国内外有关高熵合金热处理的研究现状,从析出物、相结构、显微组织等多个方面,讨论了热处理对高熵合金的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能等方面的影响,提出了高熵合金在热处理过程中需要注意的问题,以期为高熵合金的研究提供参考。

2020 年 05 期 v.41;No.239 ; 国家自然科学基金(51401130);; 辽宁省高等学校创新人才支持计划(LCR2018016)
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高熵合金的力学性能及功能性能研究进展

栾亨伟;赵威;姚可夫;

高熵合金是21世纪初才问世的新型金属材料。尽管其诞生至今时间较短,但高熵合金因具有多种优异性能、特别是具有优异的力学性能、优异的催化和抗辐照等性能而受到广泛关注。近年来,相关研究已取得了显著进展,很有必要对其研究进展进行梳理。为此,本文简要综述了相关研究成果,并从高熵合金的基本概念、力学性能和功能性能3方面进行概括介绍,以期为高熵合金研究人员提供参考。

2020 年 01 期 v.41;No.235 ; 国家自然科学基金(51871129);; 国际合作项目支持
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