设计一种纳米递送系统，针对EphA2靶点来治疗对奥沙利铂具有抗性的结直肠癌

《Materials & Design》：Engineering a nano delivery system targets EphA2 for treating colorectal cancer oxaliplatin resistant

选择性激光熔化（SLM）制备的316L/TiC复合材料中，初始TiC颗粒尺寸显著影响微观结构演变和力学性能。通过三层功能梯度结构（纯316L、316L+细TiC、316L+粗TiC），发现细TiC（<10μm）通过增强异质形核和Zener钉扎效应，使晶粒细化至2.5μm，高角度晶界占比达96.6%，导致强度显著提升（屈服强度847MPa，抗拉强度1042MPa），但延展性降至21%。粗TiC（10-20μm）虽仍有效强化（屈服强度840MPa），但晶粒细化效果较弱（3.3μm），高角度晶界占比93.3%，次生纳米TiC分布不均，导致延展性更低（9%）。微观分析表明，TiC颗粒在SLM过程中发生机械破碎和部分溶解-再沉淀，形成纳米级次生TiC粒子，其分布与熔池对流动力学相关。热力学模拟和EDS验证了TiC的动态相变机制，并揭示了细颗粒通过优化Orowan强化和载荷传递路径提升综合性能的机理。

　　316L/TiC金属基复合材料在选择性激光熔化（SLM）过程中的微结构演变和机械性能增强机制

316L不锈钢因其优异的机械性能和抗腐蚀能力，在工业应用中具有广泛的重要性，尤其是在生物医学植入物、核能、海洋工程、化学加工设备、航空航天结构和汽车部件等领域。然而，其强度和硬度在极端机械条件下仍然有限，因此需要通过添加陶瓷增强相来改善其性能。钛碳化物（TiC）由于其极高的硬度、高弹性模量、良好的热化学稳定性和相对较低的密度，成为一种极具吸引力的增强材料。本研究首次提供了关于SLM过程中TiC溶解和再析出的多模态直接证据，探讨了不同粒径的TiC对微结构、相变和强化机制的影响。研究采用了具有三种不同层结构的功能梯度材料（FGM）设计，包括纯316L不锈钢（L1）、316L+10 wt%细TiC（L2）和316L+10 wt%粗TiC（L3）。这种设计使得能够独立研究粒子尺寸对凝固行为和增强机制的影响，从而避免了其他因素的干扰。

通过电子背散射衍射（EBSD）技术，研究发现L1层的粗柱状晶粒向L2层的等轴晶粒转变，这种转变是由TiC诱导的异质形核和Zener钉扎效应驱动的。高分辨率扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱分析（EDS）进一步确认了两种不同的次级TiC颗粒：一种是源自主要TiC颗粒的碎片化形成的晶内颗粒（约100-300纳米），另一种是在凝固过程中通过溶解-再析出机制形成的纳米级晶间析出物。这些次级TiC颗粒的形成不仅影响了微结构，还显著增强了材料的强度。

研究还通过电子背散射衍射（EBSD）和显微硬度映射分析了不同TiC粒径对晶界特性的影响。结果表明，细TiC颗粒能够显著提高高角度晶界（HAGB）的比例（高达96.6%），而粗TiC颗粒则导致HAGB比例降低，但仍然具有较高的强化作用。此外，细TiC颗粒在微结构中起到了更强的晶界钉扎作用，从而抑制了晶粒生长，提高了材料的强度。研究还发现，细TiC复合材料的屈服强度和抗拉强度分别提高了约90%和62%，而延展性则有所下降。这些结果表明，粒子尺寸对强化机制具有显著影响，其中细颗粒提供了更有效的异质形核，从而实现了更精细的晶粒结构。

在热力学和流体动力学分析中，研究使用了Thermo-Calc软件及其增材制造（AM）模块，对SLM过程中的熔池热场和流体动力学进行了模拟。模拟结果表明，细TiC颗粒在高温熔池中更容易发生溶解，随后在快速凝固过程中形成纳米级的TiC析出物，而粗TiC颗粒则表现出不同的行为。通过XRD和EDS分析，研究还发现了次级TiC相的存在，进一步验证了溶解-再析出机制。此外，XRD分析还揭示了细TiC层中δ铁素体的保留，这可能是由于细颗粒释放的钛元素促进了局部相稳定性向δ铁素体的转变。

研究还探讨了TiC粒径对材料织构和晶界网络的影响。纯316L层表现出强烈的（100）纤维织构，而细TiC层的织构显著减弱，显示出随机取向的等轴晶粒。粗TiC层则表现出介于两者之间的织构特征。晶界网络的变化进一步支持了晶粒细化和增强机制，细TiC层的高角度晶界比例显著增加，而粗TiC层则显示出较低的晶界迁移性。这些变化共同作用，使得细TiC层表现出更高的强度和更均匀的硬化特性。

此外，研究通过显微硬度映射和拉伸测试评估了不同TiC粒径对机械性能的影响。结果表明，细TiC层的硬度和强度显著高于粗TiC层，而粗TiC层则表现出更明显的脆性行为。这些差异可以归因于细颗粒提供的更有效的异质形核、更高的晶界钉扎效应以及更均匀的次级TiC分布。通过将这些微结构特征与机械性能进行关联，研究揭示了粒子尺寸对材料性能的调控作用。

综上所述，本研究通过系统分析不同TiC粒径对SLM加工316L/TiC复合材料微结构和机械性能的影响，为金属基复合材料的增强工程提供了重要的指导。细TiC颗粒通过促进晶粒细化、增强晶界钉扎和提高次级颗粒的分散度，显著提升了材料的强度。然而，其延展性也相应降低，这表明在优化材料性能时需要权衡强化和延展性的关系。这些发现为开发具有更优性能的SLM加工金属基复合材料提供了理论依据和实验支持。