- 尚炜翔;霍肖燕;李艳婷;黄雅荣;阮飞;马雨威;王青春;包金小;
随着现代科技对材料性能要求的不断提高，结构-功能一体化材料成为材料科学领域的重要发展方向。综述并分析了陶瓷材料在结构-功能协同设计方面的研究进展，重点探讨了其在力学性能与光学性能协同优化、光致变色智能响应、光催化与电催化性能提升以及质子导电与能源存储等领域的应用。通过微观结构调控、元素掺杂、异质结设计等策略，实现了材料在智能穿戴、能源转换与存储等领域的多功能集成与性能突破。最后，综述展望了结构-功能一体化材料在人工智能辅助设计、跨尺度协同调控及智能系统构建等方面的未来发展趋势，相关研究成果可直接支撑内蒙古白云鄂博稀土资源高值化利用，并为“轻稀土绿色提取”教育部重点实验室在智能陶瓷领域的产业化提供理论依据与技术路径。
2026年01期 v.45;No.156 1-14+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097K] - 刘继伟;张滢月;孟若楠;丁艳丽;吴雅楠;王野;
以与人类基因同源性高达65%的模式生物——秀丽隐杆线虫为研究对象，对其急性暴露后测定半数致死浓度、寿命、运动能力、抗氧化应激能力、抗紫外应激能力、脂褐素及活性氧的积累水平，并对活性氧-脂褐素、活性氧-寿命分别进行了相关性分析，旨在系统探究重金属锰和铅暴露对其生理和生化指标的毒性效应。研究结果表明，锰和铅暴露可以显著缩短线虫的寿命(锰和铅暴露下线虫的寿命分别缩短了40%和30%)，加速了线虫的衰老进程;锰和铅暴露还显著抑制了线虫的自发运动能力(锰和铅暴露下A级运动能力分别降低了55%和30%)。同时暴露组线虫体内活性氧水平显著升高(锰和铅暴露下活性氧荧光强度较对照组分别增加了1.5倍和1.2倍)，且对氧化应激和紫外应激的抵抗能力显著下降(锰和铅暴露且存在氧化应激的条件下，线虫的平均寿命分别下降了32%和45%;锰和铅暴露且存在紫外应激的条件下，线虫的寿命均缩短了20%)。最后，通过相关性分析证实，活性氧水平与脂褐素积累呈正相关(锰和铅暴露下R~2分别为0.892 3和0.737 0)。研究揭示了锰和铅对线虫的毒性效应，为理解重金属对人体潜在的神经毒性、促衰老作用及氧化损伤具有重要意义。
2026年01期 v.45;No.156 15-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] - 杨天赐;孟祥俊;焦安德;赵烨;郭昱;李雍;
通过流延法制备一系列K~+掺杂的(Pb_(0.88-0.5x)La_(0.07)Na_(0.03)K_x)(Zr_(0.88)Ti_(0.12))O_3(简称K_x,x=0、0.02、0.04、0.06和0.08)反铁电陶瓷，研究了K~+掺杂对其相结构、微观结构、介电性能及储能性能的影响规律。当K~+掺杂量为0.04 mol时，陶瓷的介电常数为1 050，介电调谐率为95%，在室温及130 kV·cm~(-1)条件下，可释放储能密度和效率分别达到2.94 J·cm~(-3)和81.93%。同时，该材料在室温～125℃温度范围内储能密度变化率小于15%。因此，K~+掺杂可有效提升PZ基陶瓷的介电和储能特性，为直流支撑电容介质材料的设计提供参考。
2026年01期 v.45;No.156 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K] - 耿际深;尚海丽;
为了解决煤矸石作为煤炭开发过程中伴生大宗固废的消纳问题，以及提高矸石制备人工土的熟化速度，以煤矸石、城市污泥为基质，通过添加蚯蚓的措施，进行好氧型固废熟化成土试验。结果表明:添加蚯蚓显著降低物料的生物毒性，添加蚯蚓15 d种子发芽指数即达到熟化水平，活动态重金属含量显著降低;添加蚯蚓显著提高物料有效养分含量，呈现总氮含量升高，总有机碳含量显著下降的趋势，35 d后综合肥力最佳;添加蚯蚓促进物料的碳氮转化，腐殖质化指标R_I、R_D、R_P均随时间显著增加。这为大宗消纳矸石固废制备人工土提供了理论依据。
2026年01期 v.45;No.156 31-36+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K] - 韩波;代胜典;于戈文;丁健;王延铭;王玉清;郭小惠;
针对生物质能源、联产以及碳捕获与储存(CCS)技术的应用对于化学工业可持续发展的重要影响，首先构建了生物质与煤掺混共气化-费托合成油-电多联产系统模型，计算并分析了带有/没有CCS时系统物质转换和能量利用效率。其次利用能值分析方法全面评估系统的环境友好度以及可持续性。结果表明:对于带有CCS的多联产系统，生物质比为80%时，可持续性最佳;对于没有CCS的多联产系统，可持续性最佳的生物质比则为60%。
2026年01期 v.45;No.156 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 924K] - 高俊翔;常全玺;武天亮;郭晓峰;汪建新;
基于热-化-力耦合机制构建了TGO非线性氧化动力学模型，结合有限元仿真手段揭示了热障涂层界面TGO非线性生长过程中的热-化-力耦合机制。研究结果表明:相较于传统的WAGNER氧化模型，该模型可以描述TGO非均匀生长现象。耦合效应会对氧扩散起抑制作用，致使涂层TGO界面波峰处厚度减少14.60%，波谷处减少13.10%，进而导致层间应力水平下降。该模型揭示了多场耦合效应下的TGO非线性生长和应力演化规律。
2026年01期 v.45;No.156 44-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] - 薛楠;张超;刘材烨;
针对风机叶片目标特征表达能力弱、背景复杂及小目标易漏检等问题，提出改进YOLOv11n的目标检测算法YOLO-DCS。在骨干网络中引入多分支卷积模块(DBB)和跨层级通道注意力(CLCA)，其中DBB模块使mAP@0.5提升1.6%,CLCA模块使mAP@0.5-0.95提升3%，增强关键特征表达能力。进一步构建融合C2PSA局部聚合与CLCA全局注意力的C2PSA＿CLCA模块，提高多尺度特征学习效果，小目标mAP提升8%。在Neck中采用Slim-Neck架构，引入GSConv与Vo-VGSCSP模块，在参数量仅增加约0.4 M的情况下使整体mAP@0.5-0.95提升5.7%。实验结果表明:YOLO-DCS的召回率、精确率、mAP@0.5和mAP@0.5-0.95分别达92.9%、93.4%、95.7%、76.8%，较基线模型YOLOv11n分别提升3.7%、2.7%、3.5%和5.7%，验证了所提方法的有效性。
2026年01期 v.45;No.156 53-60+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K] - 刘田田;牛建刚;刘小立;
为探究地震影响下钢桁架约束高强轻骨料混凝土空心柱的抗震性能，采用低周往复荷载试验研究了轴压比、角钢含钢率、角钢形式及缀板宽度对试验柱抗震性能的影响规律。结果表明:轴压比增大能有效提升试件承载力及初始刚度，减小其刚度退化速率。轴压比为0.55时，试件滞回环面积最大，抗震性能最优;增大角钢含钢率能显著提升累积耗能，但对位移延性系数与刚度退化无明显影响，总体上对抗震性能影响较小;等肢角钢试件滞回环面积、峰值荷载、位移延性系数与累积耗能均高于不等肢角钢试件，采用等肢角钢的试件具有更好的抗震性能与变形能力;随缀板宽度增大，试件滞回环面积与位移延性系数增大，耗能能力小幅提升，刚度退化减缓，缀板宽度较大的试件抗震性能更优。
2026年01期 v.45;No.156 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1096K] - 郭飞;付鸿绪;孟毅欣;许有俊;李选;
以膨润土为基础材料，引入黄原胶作为改性剂，通过单一变量试验系统研究膨润土、纯碱、羧甲基纤维素钠(CMC)及黄原胶对泥浆性能的影响，该泥浆广泛适用于砂土、粉土及粉质黏土地层中的矩形顶管工程。结果表明，黄原胶能显著增强泥浆的粘度和触变性，抑制水分滤失，提升泥皮厚度。最优配比为膨润土10%、纯碱0.4%、CMC 0.8%、黄原胶0.5%。将该配比下泥浆与实际工程所用泥浆比较后可知:泥浆滤失量每30 min由15 cm~3降至9 cm~3(降幅40%);泥皮厚度由1.5 mm升至2.5 mm(增幅66%);漏斗粘度由80 s升至101.35 s(增幅26%)。研究成果可为类似矩形顶管工程中减阻泥浆的配制与性能优化提供参考。
2026年01期 v.45;No.156 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K] - 王文才;滕奕铭;王鹏;张小磊;贾文杰;
为研究东胜矿区低硫高挥发分煤矸石山易燃层垂向位置，为靶向注浆提供易燃风险区定位，通过现场实验、相似模拟实验及烧失实验，探究煤矸石山垂向的粒度分布规律和含煤率分布规律，耦合高度-粒径-含煤率构建自燃风险指数模型，通过自燃风险指数对煤矸石山不同高度划分风险等级。研究结果表明:相似模拟实验与现场实测D_(50)相对误差<5%，方法可靠;煤矸石山易燃层位介于位置高度比0.63～0.74处，通过自燃风险指数模型分级，易燃层属于高风险和极高风险自燃等级;易燃层位于煤矸石山垂向高度垂向高度9.45～11.1 m之间，山顶平台注浆钻孔深度设计为7 m，可以覆盖易燃层。
2026年01期 v.45;No.156 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K] - 曹健;孙轩;董雄斐;
通过测定孔隙率和渗透率的水理实验，得出煤体渗透率为0.744 1 mD、孔隙率为2.79%～2.83%，通过设计煤样试件在不同含水率条件下的单轴压缩实验，量化分析出不同饱和度条件下力学参数的衰减规律。与干燥组煤样相比，含水率为4.25%的半饱和组煤样峰值强度下降了1.77%、弹性模量下降了15.83%，峰值应变和泊松比分别升高了17.25%和24.00%;含水率为8.25%的半饱和组煤样峰值强度下降了5.73%、弹性模量下降了30.22%，峰值应变和泊松比分别升高了35.81%和48.00%。研究结果表明:水对煤样的力学性质弱化明显，浸水程度越高，峰值强度和弹性模量数值越低，峰值应变和泊松比数值越高。
2026年01期 v.45;No.156 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 717K] - 班金;曹健;董红娟;赵宇琦;师世图;
我国神府东胜煤田煤炭资源储量丰富且大量赋存近距离煤层群。煤层群开采产生的裂隙极易贯通至地表造成地表沉陷和水土流失，为掌握煤层群开采覆岩裂隙发育规律，以哈拉沟煤矿1-2上煤层和1-2煤层开采为背景，通过物理相似模拟实验和分形维数计算相结合的方法开展研究，揭示了重复采动影响下覆岩裂隙发育规律，提出了重复采动影响下岩体裂隙分形维数演化分段:单一煤层分维缓升段、单一煤层分维快升段、分维稳定段和重复采动二次升维阶段。
2026年01期 v.45;No.156 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K] - 时景阳;吕婧;王介良;曹钊;曹永丹;王晓平;
采用浮选试验、接触角分析、气泡与颗粒附着角(θ)分析、Zeta电位分析、XPS分析等测试手段，研究了羧甲基壳聚糖(CTS)对萤石的抑制作用机理。结果表明:在pH为9.8,C_(CTS)=20 mg/L时，萤石浮选回收率为12.5%，而氟碳铈矿回收率仍保持在86.7%; XPS结果表明:在348.18 eV和351.73 eV处出现了2个属于Ca(COOR)的拟合峰，主要是由于CTS分子中的—COOH组分与萤石表面的Ca位点发生化学吸附导致的。而CTS在氟碳铈矿表面吸附较弱，不影响捕收剂辛基羟肟酸(OHA)在的吸附，其表面仍保持较好的可浮性。因此，CTS作为一种绿色易降解、选择性强的抑制剂，可以实现对氟碳铈矿与萤石的高效分离。
2026年01期 v.45;No.156 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K] <正>1 《内蒙古科技大学学报》是经中华人民共和国国家新闻出版署批准和认定的国内外公开发行的学术期刊。国际标准连续出版物编号（ISSN）:2095-2295；国内统一刊号（CN）:15-1357/N。由内蒙古自治区教育厅主管，内蒙古科技大学主办。出版期为季刊。《内蒙古科技大学学报》目前主要刊发自然科学类论文。
2026年01期 v.45;No.156 103页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]