中国有色金属学报（英文版）

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邱从章,刘咏,黄岚,刘彬,张伟,贺跃辉,黄伯云

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2593-2603.

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从合金相的结构与相图入手，探讨了B2型TiAl基合金(以γ相为基、含β/B2相的TiAl合金)成分、结构、组织与性能的相关性，分析了β/B2相细化合金的组织和提高材料的高温变形能力的原因，并阐述了B2型TiAl基合金超塑性变形的机理。在TiAl基合金中添加适量的β稳定型元素，形成较稳定的B2结构的有序相，有利于细化晶粒和提高材料的高温变形能力。这种B2型TiAl基合金可通过掺杂微量低序数元素以及随后的热加工工艺提高其综合性能，包括变形能力和高温性能。

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双相钛合金室温大压缩变形下的组织细化

张志强,董利民,杨洋,关少轩,刘羽寅,杨锐

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2604-2608.

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研究了室温大压缩变形下双相Ti-3Al-4.5V-5Mo钛合金的组织细化。原始片层组织中α相和β相的平均宽度分别为0.7和0.5 μm；当压下量达到75%时，在α相和β相中均发现了纳米晶，晶粒尺寸分别约为50和100 nm。采用TEM和XRD对大压缩变形后的显微组织和织构变化进行分析。结果表明，α相中滑移位错间的交互作用、β相中滑移位错间及与应力诱发马氏体的复杂作用是显微组织细化的原因。此外，α相和β相之间的相互作用对于晶粒细化有影响。
附件:02-p2604

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低成本β钛合金热处理后的显微组织变化和力学性能

KhaledM.IBRAHIM,MansourMHAEDE,LotharWAGNER

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2609-2615.

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研究了时效时间对低成本β(LCB) Ti-6.6Mo-4.5Fe-1.5Al钛合金的显微组织和力学性能的影响，以及显微组织与疲劳断裂裂纹的产生、延伸的联系。延长时效时间有助于二次α相和β晶粒体积分数的增多以及初始 α相的部分球化。在500 °C下热处理0.5 h的合金得到的拉伸强度最大(1565 MPa)，疲劳极限最高(750 MPa)；而在500 °C下热处理4 h的合金得到的拉伸强度最小(1515 MPa)，疲劳极限最低(625 MPa)。在500 °C下热处理4 h的合金的断裂模式为穿晶断裂，而在500 °C下热处理0.5 h的合金的断裂模式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合。在疲劳样品的外表面形成的裂纹沿β晶界上初始 α相延伸。

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摩擦轧压表面处理及退火处理中纯钛的微观组织与织构演化

施梅勤,高山善匡,马淳安,渡部英男,井上博史 .浙江工业大学化学工程与材料学院,绿色化学合成技术国家重点实验室培

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2616-2627.

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通过一种新的摩擦轧压表面处理工艺(FRSP)对纯钛板材表面进行加工，引入的应变沿材料厚度方向成梯度分布。采用光学显微镜、X射线衍射对FRSP加工后的纯钛的微观组织进行观察发现在钛材表面形成了超微细晶粒，且具有明显织构，其方向与FRSP的加工方向有关。另外，对FRSP处理后的钛材在不同温度和时间下进行退火处理，通过EBSD研究织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明：在低温退火过程中，钛板材表层主要存在FRSP后形成的织构，而原有的典型轧制织构减少，可见，通过FRSP及后续退火可有效地控制钛材表面的微观组织与织构。

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等离子电火花烧结TiAl-Nb复合材料的显微组织与断裂韧性

杨鑫,奚正平,刘咏,汤慧萍,胡可,贾文鹏

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2628-2632.

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将钛铝预合金粉末和铌粉按照摩尔比9:1混合均匀，再采用等离子电火花烧结技术在1250 °C、50 MPa下烧结5 min制备细晶钛铝基复合材料。采用X射线衍射、电子扫描、透射以及电子探针探讨烧结样品中显微组织、相成分的分布及晶粒度。结果表明：合金的显微组织主要由大量的层片γ相、O相、Nbss(Nb固溶相)以及B2相组成；室温烧结样品的断裂韧性高达28.7 MPa∙m^1/2, 韧性铌固溶相在裂纹尖端以塑性延伸的方式吸收断裂能，从而提高了合金的断裂韧性；B2相以也会促进裂纹的侨联和分叉。对合金各相的显微硬度也进行了测试。

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钛合金电子束深熔焊接头的组织及缺陷

张秉刚,石铭霄,陈国庆,冯吉才

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2633-2637.

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对大厚度钛合金电子束焊接接头的显微组织、相组成和冷隔缺陷进行研究。结果表明，焊缝区组织为马氏体α′相；热影响区由细晶区和粗晶区两部分组成，细晶区组织为初生α相+β相+等轴α相，粗晶区组织为少量的初生α相+针状α′相；母材区组织基本上都是长条状和块状的初生α相，其间分布着少量残余β相。对冷隔的形成原因进行了分析，并提出了预防措施。

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一种新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金的析出行为及性能

臧金鑫,张坤,戴圣龙

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2638-2644.

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对一种新型高强Al-Zn-Mg-Cu合金在单级时效过程中的硬度、强度、电导率变化及相应的析出行为进行系统的研究。结果表明，电导率随着时效温度的升高和时效时间的延长而不断增高。在时效开始阶段，硬度和强度随着时效的进行迅速升高并达到峰值。在120 °C时效时，硬度和强度到达峰值后保持稳定，主要的析出相是 GPI区、GPII区和η′相。在120 °C长时间(直至24 h)时效后，GPI区和GPII区仍能稳定存在。在160 °C时效时，硬度和强度到达峰值后迅速下降。与120 °C时效相比，在160 °C时效时，析出过程更快。在160 °C时效1 h后，未观察到GPI区及GPII区的存在，主要的析出相为η′相。在160 °C时效24 h后，主要的析出相为η相。

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单级及双级均匀化处理工艺对AA7150合金Al₃Zr弥散相析出的影响

吕新宇,郭二军,PaulROMETSCH,王立娟

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2645-2651.

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用半定量电子探针、扫描电镜、透射电镜方法，分析了单、双级均匀化对AA7150合金中Al₃Zr分布的影响。结果表明，在铸态条件下Zr在枝晶心部浓度高，枝晶边缘处浓度低。在均匀化温度 460 °C下处理20 h并不足以改变其浓度梯度。当均匀化温度达到460~480 °C时，在枝晶心部可获得大量的Al₃Zr弥散相，且Al₃Zr弥散相的尺寸随着单双级均匀化处理温度的升高而增大。

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在线固溶及离线热处理对压铸AZ91D镁合金组织及硬度的影响

徐玉磊,张奎,李兴刚,雷健,袁海波,刘正

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2652-2658.

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研究在线固溶处理、离线固溶处理和时效处理对压铸AZ91D镁合金组织及硬度的影响。结果表明：在线淬火和离线时效处理可提高压铸AZ91D合金的布氏硬度，但是离线固溶处理使合金的硬度下降。通过X射线物相分析、光学显微组织分析、差热分析、扫描电镜及能谱分析，发现在线固溶和时效处理后合金的组织与压铸AZ91D的基本相同，仍由α-Mg及β-Al₁₂Mg₁₇组成。在压铸镁合金冷却过程中，在线固溶处理使温度急剧降低从而阻止了β-Al₁₂Mg₁₇相的继续析出，增强了Al元素固溶强化的效果。时效处理后，Al₁₂Mg₁₇从Mg的过饱和固溶体中析出并细化组织，改善了细晶强化的效果。离线的固溶处理使Al₁₂Mg₁₇分解，导致其固溶强化效果得到增强但是晶界强化相大幅度减少，从而使合金的硬度降低。

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增强颗粒对镁基复合材料磨损性能的影响

胡勇,饶丽

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2659-2664.

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研究增强颗粒Mg₂Si对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响，讨论Si加入量、载荷和滑动速度对Mg₂Si/ AM60镁基复合材料磨损性能的影响。结果表明，向镁合金中加入合金元素Si，可原位生成增强颗粒Mg₂Si，增强颗粒Mg₂Si可明显提高AM60镁合金的磨损性能。随着载荷和滑动速度的增加，AM60镁合金和Mg₂Si/AM60镁基复合材料的磨损量都增大。AM60镁合金的磨损机制为粘着磨损。随着载荷的增大，Mg₂Si/AM60镁基复合材料的磨损由磨粒磨损向粘着磨损转变。

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Mg-Ti旋转摩擦焊过程的摩擦产热及原子扩散行为

李瑞迪,李京龙,熊江涛,张赋升,赵科,籍成宗,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2665-2671.

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利用新型物理模拟装置进行Mg-Ti旋转摩擦焊过程产热机理及原子扩散行为的研究，该装置包含高速摄像、红外热成像及力学传感器系统。结果表明，摩擦焊过程中，摩擦因数经历两个稳态阶段的变化。第一个稳态阶段为库伦摩擦，以磨蚀为主要形式；第二个稳态阶段为粘着摩擦，以塑性流动为主要形式。另外，随着旋转转速及轴向压力的提高，轴向位移、摩擦温度及摩擦系数的增加率也随之明显提高。Mg-Ti摩擦焊过程存在原子的快速扩散现象，该过程中由摩擦大变形激活的扩散系数大约是热激活扩散系数的10⁵倍。

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异步叠轧辅助退火制备超细晶铜材的形成机制及组织控制

王军丽,徐瑞东,王绍华,钱天才,史庆南

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2672-2678.

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对原始晶粒大小为60~100 μm的铜材进行六道次大变形异步叠轧并辅助退火处理，获得晶粒大小为200 nm的超细晶铜材，研究超细晶铜材的微观组织结构和性能。结果表明：六道次大变形异步叠轧后的超细晶铜材组织中存在大量的亚结构，也存在特定织构C组分，其强度和显微硬度高但伸长率和电导性下降。经220 °C、35 min退火处理后，亚结构消失，晶界由大角度晶界组成，织构由多种织构组分组成，也出现部分孪晶。与六道次大变形异步叠轧的超细晶铜材相比，经220 °C、35 min退火处理的超细晶铜材的抗拉强度和屈服强度略有下降，但伸长率和导电性明显提高。

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基于最快衍射波时差法的实时定量化疲劳裂纹监测

杜朝亮,王奕首,高东岳,刘科海,卿新林

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2679-2684.

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由于受循环载荷及长期极端环境的作用，飞机的金属结构常会产生疲劳裂纹，进而对飞机结构造成严重破坏。疲劳裂纹的位置和尺寸定量化监测对于飞机制造商以及飞机维护人员具有十分重要的意义，因为它可以大幅度地提高飞机结构的安全性和可靠性，并降低飞机的维护成本。近年来，在疲劳裂纹的大致位置监测方面国内外的研究人员已经取得了较大的进展。但是疲劳裂纹的尺寸监测仍是一个具有挑战性的问题。发展了最快衍射波时差法来定量化监测疲劳裂纹的尺寸。最快衍射波时差法用一个粘接在结构表面的传感器网络激励和接收超声波信号，当超声波经过裂纹尖端时会产生衍射波，然后通过所提出的先进算法分析接收到的衍射波信号就可以获得裂纹的位置和尺寸等信息。结果表明，用最快衍射波时差法获得的裂纹尺寸与裂纹的真实尺寸非常接近。

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冷却速度对Ti-50.9%Ni形状记忆合金相变行为和组织的影响

哈尔滨工程大学工程训练中心,哈尔滨 000

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2685-2690.

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为了探索冷却速度对镍钛形状记忆合金相变行为和组织的影响，通过差热扫描、X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光分析等方法研究Ti-50.9%Ni(摩尔分数)合金的热处理。结果表明：当冷却速度非常低时(如炉冷)可诱发三级相变的产生；冷却速度对相变温度也有很大的影响，M_s和M_f 都随冷却速度的降低而下降，降低冷却速度有利于提高M→A奥氏体相变温度，相变滞后宽度(A_f-M_f)随着冷却速度的降低而增大；热处理不能消除镍钛合金热加工时所形成的织构，但能减弱其强度；冷却速度对晶粒大小影响不大。

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TiO₂纳米管薄膜的脱层现象

邹俭鹏,WANGRi-zhi

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2691-2699.

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分别通过曲率法和基体拉伸应变测试方法研究TiO₂纳米管薄膜的残余应力和脱层行为。结果表明：TiO₂纳米管薄膜的内残余应力为-54 MPa。TiO₂纳米管薄膜室温样、250 °C退火样和400 °C退火样的脱层出现点的应变依次为2.6%、5.1% 和8.6%，半径依次为27.5、17.1和19.4 μm。TiO₂纳米管薄膜室温样、250 °C退火样和400 °C退火样的真实临界脱层应力为220.4、394.5和627.9 MPa。在脱层条件下，对界面剪滞模型进行修订，并对TiO₂纳米管薄膜界面剪切强度进行多项式拟合。由于拟合结果与裂纹密度的分析结果能很好吻合，因此界面剪滞模型的修订方程和多项式拟合方程均为可信的。

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双靶磁控溅射沉积Cu-W薄膜组织结构特征及其演变

周灵平,汪明朴,彭坤,朱家俊,傅臻,李周

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2700-2706.

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采用双靶磁控溅射沉积Cu-W合金薄膜，通过XRD、TEM和HRTEM等方法分析沉积薄膜组织结构及其演变规律。在沉积初期，Cu-W薄膜呈非晶态，随着沉积过程的进行，在溅射粒子的轰击下已沉积薄膜逐渐晶化并形成类调幅结构，从而在沉积完成的微米级Cu-W薄膜中呈现表层为非晶态、底层为晶态的层状结构。采用Vegard规则对类调幅结构的固溶度进行计算，Cu-13.7%W薄膜是由固溶度分别为11%W和37%W的Cu(W)固溶体及纯Cu相组成；Cu-14.3%W薄膜是由固溶度分别为15%W和38%W的Cu(W)固溶体及纯Cu相组成；Cu-18%W薄膜是由固溶度分别为19%W和36%W的Cu(W)固溶体及纯Cu相组成。

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氧化热对铝合金硬质氧化膜的影响

魏晓伟,陈朝英

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2707-2712.

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采用自制的实验装置和硫酸电解液研究阳极氧化热对铝合金2024硬质氧化膜的影响。与氧化热由氧化膜传递到电解液中相比，氧化热由铝基体传递到冷却液中有利于氧化膜的生长，成膜速度、膜厚、致密度和硬度显著提高，并随着冷却液过冷度的增大而增大。氧化膜生长所需的冷却液过冷度与电解液过冷度、铝基体壁厚、氧化膜厚度、气泡覆盖特性参数以及电流密度有关。可通过控制冷却液温度来控制氧化膜的微观结构和性能。

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镁合金AZ31无铬无氟无亚硝酸盐磷化膜的制备及耐蚀性能

崔学军,刘春海,杨瑞嵩,李明田,林修洲,龚敏,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2713-2718.

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以磷酸二氢锰和无氟、无铬、无亚硝酸盐的添加剂为主要成分，通过化学沉积的方法在镁合金AZ31表面获得致密均匀的耐蚀磷化膜。通过硫酸铜点蚀测试、SEM、XRD及电化学极化曲线等表征手段，详细研究了膜层的形貌、组成、相结构及耐蚀性能，讨论了成膜温度和游离酸对膜层微结构、形貌及耐蚀性能的影响。结果表明，磷化膜通过抑制阳极溶解和阴极析氢，有效地提高了镁合金AZ31的耐蚀性能。

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Ni-P-多壁碳纳米管复合镀层的制备及摩擦磨损性能

孟振强,李溪滨,熊拥军,湛菁

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2719-2725.

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采用湿式球磨对多壁碳纳米管（MWNTs）预处理，通过化学镀制备Ni-P-MWNTs复合镀层；对45钢、传统Ni-P镀层和Ni-P-MWNTs复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行考察和比较。结果表明，球磨后MWNTs长径比降低，长度均匀，且多数端部处于敞开状态。与45钢和Ni-P镀层相比，Ni-P-MWNTs复合镀层的减摩耐磨能力显著强化。当复合镀层中MWNTs的质量分数为0.74%~1.97%时，其摩擦因数和磨损率随MWNTs含量的增加而减少；对于MWNTs质量分数为1.97%的复合镀层，其摩擦因数和磨损率仅为0.08和6.22×10^-15 m³/(N∙m)。复合镀层优良的摩擦磨损性能归因于MWNTs优异的力学性能和自润滑特性。

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热解温度对聚碳硅烷转化SiC陶瓷结构及介电性能的影响

丁冬海,周万城,周璇,罗发,朱冬梅

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2726-2729.

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采用真空高温裂解聚碳硅烷法制备β-SiC陶瓷粉末，并对热解产物进行TGA/DSC、XRD和拉曼光谱表征。通过矩形波导法测量β-SiC陶瓷粉末与石蜡复合材料在8.2~18 GHz下的复介电常数来研究其介电性能。结果表明：复介电常数的实部与虚部均随着热解温度的升高而增大。高温下产生的石墨碳引起的电子松弛极化及电导损耗是复介电常数的实部与虚部增大的主要原因。

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La_0.7Ce_0.3Ni_3.75Mn_0.35Al_0.15Cu_0.75-xFe_x合金的相结构和电化学储氢性能

.河南理工大学材料科学与工程学院,焦作000；.燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,秦皇岛000

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2730-2735.

摘要 ( )

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采用感应熔炼和热处理的方法制备La_0.7Ce_0.3Ni_3.75Mn_0.35Al_0.15Cu_0.75-xFe_x(x=0~0.20) 合金，并研究合金的相结构和电化学储氢性能。全部合金均为单一的具有CaCu₅结构的LaNi₅相，LaNi₅相的晶格常数a和晶胞体积随着x值的增加而增大。最大放电容量随着x值的增加从319.0 mA∙h/g(x=0)降低到291.9 mA∙h/g(x=0.20)。在1200 mA/g的电流密度下HRD值从53.1%(x=0)降低到44.2%(x=0.20)。合金电极的循环稳定性随着x值的增加而增强，这主要归因于合金抗粉化能力的增强。

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KOH处理对ZnO纳米棒阵列结构及光电性能的影响

周艺,李荡,黄燕,何文红,肖斌,李宏

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2736-2741.

摘要 ( )

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采用简单的化学沉积结合KOH碱刻蚀的方法，在导电玻璃（FTO）上生长ZnO纳米棒阵列(ZnO NRs)。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电流-电压(I-V)曲线对所得样品的晶型、形貌及光电性能进行测试，结果表明：ZnO NRs呈纤铅矿型；ZnO NRs的形貌及光电性能与KOH的浓度及刻蚀时间密切相关，经0.1 mol/L KOH刻蚀1 h后可得到排列高度有序且分布均匀的ZnO NRs；KOH刻蚀后的ZnO NRs与未刻蚀前高密度的ZnO NRs相比，其光学性能得到提高。0.1 mol/L KOH刻蚀1 h的ZnO NRs作为太阳能电池的光阳极，其光电转换效率、短路电流、开路电压较未刻蚀的ZnO NRs分别提高了0.71%、2.79 mA和0.03 V。

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La₂O₃与Sb₂O₃掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电性能及相变

张晨,曲远方

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2742-2748.

摘要 ( )

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采用固相法制备La₂O₃与Sb₂O₃掺杂的钛酸锶钡陶瓷，研究其介电性能及相变特性。通过X射线衍射法分析体系微观结构并利用扫描电镜观察其表面微观形貌。(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷具有典型的钙钛矿结构，且随着Sb₂O₃掺杂量的增多其平均粒径显著减小。La³⁺离子以及Sb³⁺离子均占据钙钛矿晶格的A位。La₂O₃与Sb₂O₃添加量的改变显著影响钛酸锶钡基陶瓷的介电常数以及介电损耗。La₂O₃改性的钛酸锶钡陶瓷其四方-立方相变为二级相变，且居里温度随着La₂O₃掺杂量的增多向低温方向移动。(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷则体现为弥散相变，随着Sb₂O₃含量的增大而偏离居里－外斯定律越显著。由于Sb³⁺离子对晶格原位离子的取代使得(La,Sb)共掺杂的钛酸锶钡陶瓷的介电常数最大值下的温度亦随着Sb₂O₃含量的增大而降低。

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快速凝固中局部非平衡溶质截留的分析模型

S. L. SOBOLEV

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2749-2755.

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对二元合金快速凝固过程中的局部非平衡扩散模型(LNDM)进行改进。改进的模型考虑了熔体中溶质浓度和溶质通量流场与局部平衡的偏差。采用双曲函数扩散方程求得了熔体中溶质浓度和通量的准确解。结果表明，对任何固-液界面的动力学，当有效扩散系数和在v→v_Db发生完全溶质截留K^LNDM(v)→1时，凝固过程将由扩散控制转变为完全的热控制。非扩散凝固和完全溶质截留的临界参数为在溶体中的扩散速度v_Db，考察了不同界面动力学途径的溶质截留模型。

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三维枝晶生长数值模拟及实验验证

石玉峰,许庆彦,柳百成

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2756-2761.

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建立了用于模拟立方晶系合金三维枝晶生长的改进元胞自动机模型。该模型将枝晶尖端生长速率、界面曲率和界面能各向异性的二维方程扩展到三维直角坐标系，从而能够描述三维枝晶生长形貌演化。应用本模型模拟在确定温度梯度和抽拉速度条件下三维柱状晶生长过程的一次臂间距调整机制和不同择优取向柱状晶之间的竞争生长。使用NH₄Cl-H₂O透明合金进行凝固实验，模拟结果和实验结果吻合较好。

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单晶铜纳米加工过程中热效应及缺陷结构的原子尺度模拟

郭永博,梁迎春

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2762-2770.

摘要 ( )

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基于建立的新型三维仿真模型，采用分子动力学方法模拟单晶铜(100)表面纳米加工过程，研究材料的去除机理和纳米加工过程中系统的温度分布与演化规律。仿真结果表明：系统的温度分布呈同心型，切屑温度最高，并且在金刚石刀具中存在较大的温度梯度。采用中心对称参数法区分工件中材料缺陷结构的形成与扩展。位错和点缺陷是纳米加工过程中工件内部的主要缺陷结构。工件中的残余缺陷结构对于工件材料的物理属性和已加工表面质量具有重要影响。位错的成核与扩展、缺陷结构的类型均与纳米加工过程中系统的温度有关。加工区域温度升高有利于位错从工件表面释放，使工件内部位错结构进一步分解为点缺陷。采用相对高的加工速度时，工件中残留缺陷结构较少，有利于获得高质量的加工表面。

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1050铝合金扭转挤压加工的3D有限元分析

AliKHOSRAVIFARD,MohammadJAHEDI,AmirHosseinYAGHTIN

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2771-2776.

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研究了扭转挤压做为一种大塑性变形加工技术的可行性，并将其与普通的正挤压进行比较。在室温下对AA1050铝合金成功进行了扭转挤压和正挤压。采用商用有限元软件ABAQUS/Explicit模拟挤压过程。结果表明，在扭转挤压中，所需的载荷要比正挤压所需的小。有限元分析结果表明，在扭转挤压中，试样承受了较高的等效塑性应变，在挤压的最后阶段扭转挤压试样中的应变分布较之正挤压更为平滑，均匀。

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一个金属材料高周疲劳损伤力学模型

张亮,刘雪松,王林森,吴双辉,方洪渊

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2777-2782.

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基于不可逆热力学提出一个新的高周疲劳损伤力学模型，该模型考虑载荷频率对疲劳寿命的影响。模型中的参数H和c对于无频率效应的材料是常数，而对于有频率效应的材料则是与频率有关的函数。同时，讨论了不同应力比时模型的表达形式。利用AlZnMgCu1.5和AMg6N两种材料在不同频率下的疲劳实验数据验证提出的模型。结果表明，该模型能够准确预测材料在不同加载频率和应力比条件下的疲劳寿命。

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用于CRH3的SiC/6061铝合金共连续复合材料制动盘在紧急制动过程中考虑气流冷却情况下的热分析

姜澜,姜艳丽,喻亮,苏楠,丁友东

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2783-2791.

摘要 ( )

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使用SiC网络陶瓷骨架增强的6061铝合金复合材料(SiC_n/Al)制动盘可以减少高速列车的质量。采用有限元(FE)和计算流体动力学(CFD)方法计算在300 km/h速度下实施紧急制动过程中考虑气流冷却条件下SiC_n/Al制动盘的热和应力。分析制动器总成及其界面的设计特点时考虑了传导、对流和辐射这三种传热的模式。结果表明，具有较高对流系数的气流冷却不仅降低制动中的最高温度，也降低了温度梯度，因为气流加速了制动盘上较热部分的热量散失。有效的气流冷却可以减少制动盘上热斑的形成和盘体的热变形。有无考虑气流冷却时，实施紧急制动后，制动盘最高温度分别为461 ℃和359 ℃。有无考虑气流冷却时，制动盘的等效压力可分别达到269和164 MPa。然而，在实施紧急制动时，制动盘表面的最大应力可能超过材料的屈服强度，这可能导致在不带冷却时制动盘的塑性损伤累积。模拟结果与实验结果相一致。

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基于声发射定位技术的矿柱破坏规律实验研究

徐帅,刘建坡,徐世达,魏炯,黄文柏,东龙宾

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2792-2798.

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声发射技术是研究岩石损伤破坏的良好工具。通过与矿柱相似的材料试验研究，对微裂纹的时空演化规律进行研究。断铅试验结果表明：所提出的基于最小二乘法和Geiger算法的声发射组合定位算法的定位精度良好，能满足岩石破坏过程声发射监测的需要。声发射定位结果直观地反映岩样内部裂纹初始、扩展的空间位置，对于研究岩石破坏机理具有重要意义。在受载条件下，矿柱与顶板相接位置最容易产生应力集中，出现声发射群集现象，其最终破坏结果与声发射定位时间群集区域吻合良好，说明矿柱与顶板相接位置属于宏观破坏发生的危险区；当岩石进入塑性变形阶段后，声发射率明显下降，出现“平静期”，可以作为岩石失稳破坏的前兆特征。

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化学涂层对玻璃表面与微颗粒耦合规律的影响

李明,吴超,刘一静,闫晖

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2799-2805.

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通过玻璃表面的试剂涂层与空气中微颗粒的耦合性实验发现，试剂涂层能明显改变表面与微颗粒的耦合能力，微颗粒平均粒径与采样的时间间隔、放置夹角和试剂浓度没有明显规律性联系，复合试剂耦合微颗粒的粒径比单一试剂的粒径小(2~3 μm)，其中吐温60粘附微颗粒的粒径最大(4~5 μm)，0.5%SDBS与0.5%氟碳复合试剂涂层表面粘附微颗粒数量的能力最强。每种试剂对微颗粒的粘附强度存在一个最佳范围。研究发现，复合试剂能获得单一试剂不具备的特殊物理化学性质，能有效改变固体表面与微颗粒的耦合性质。

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高磷鲕状赤铁矿添加脱磷剂还原焙烧脱磷机理

徐承焱,孙体昌,寇珏,李永利,莫晓兰,唐利刚

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2806-2812.

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高磷鲕状赤铁矿是一种典型的难处理铁矿石，采用常规的选矿方法难以得到较好的提铁降磷指标。采用添加脱磷剂还原焙烧，然后对焙烧产物进行两段磨矿磁选来处理此类矿石，获得了较好的选别指标。实验结果表明，铁的品位从43.65%(原矿)提高到90.23%(磁选精矿)，磷含量从0.82%(原矿)降低到0.06%(磁选精矿)，铁的回收率达到87%。采用XRD、SEM、EPMA等分析方法对焙烧产物进行脱磷机理研究。结果表明，在还原焙烧过程中，原矿中有20%的磷灰石生成单质磷随气体挥发，80%的磷灰石没有参与生成单质磷的反应，仍以磷灰石的物相存在于焙烧产物中，而通过磨矿磁选被脱除到尾矿中。磁选精矿中少量的磷以磷灰石的形态存在。在焙烧过程中，加入的脱磷剂与原矿中的脉石矿物(SiO₂、Al₂O₃)反应生成铝硅酸钠，此反应部分破坏原矿的鲕状结构，充分改善焙烧产物中矿物的单体解离程度，有利于后续的磨矿磁选。

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采用高频磁场去除太阳能级硅熔体中的SiC粒子

MehdiKADKHODABEIGI,JafarSAFARIAN,HalvardTVEIT,MereteTANGSTAD,SteinToreJOHANSEN

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2813-2821.

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高质量硅材料在光伏太阳能和电子设备中具有重要应用，然而原料中的非金属颗粒和金属杂质严重影响其电学性能和力学性能。由于SiC粒子会降低光伏电池的力学性能并导致分流问题，因此在制备太阳能电池之前必须将这些杂质从硅材料中去除。利用磁场去除液态金属中的非金属杂质是制备高纯金属的一项尖端技术。利用该方法去除冶金级硅材料中的SiC粒子，并结合杂质去除经典模型和计算流体力学对熔体中粒子浓度和分离效率进行计算。为检验该方法的有效性，采用感应炉进行多次实验。结果表明：该方法能有效去除非金属杂质，提纯硅熔体，且实验结果与模型的预测结果相符。

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氨-硫酸铵体系过硫酸盐氧化含钙镁碳酸盐低品位铜矿的浸出动力学

刘志雄,尹周澜,胡慧萍,陈启元

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2822-2830.

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研究在氨-硫酸铵体系中用过硫酸盐氧化低品位铜矿浸出动力学，确定搅拌速度、浸出温度、矿物粒度及氨、硫酸铵和过硫酸钠的浓度对浸出的影响。结果表明，搅拌速度在300 r/min以上时对浸出速度无影响，浸出速度随反应温度及氨、硫酸铵和过硫酸钠浓度的增大而增加。对浸出渣的EDS和物相定量分析表明斑铜矿被过硫酸盐氧化而溶解于氨-硫酸铵溶液。用产物层的界面传质和扩散控制的收缩核模型分析铜矿的溶解动力学，其表观活化能为22.91 kJ/mol，同时获得了描述浸出过程的半经验动力学方程，其对氨、硫酸铵和过硫酸钠的浓度的表观反应级数分别为0.5、1.2和0.5。

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强碱性离子交换纤维吸附Cr(VI)的热力学

王文庆,李明愉,曾庆轩

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2831-2839.

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通过静态吸附实验，采用强碱性离子交换纤维(SAAEF)去除水溶液中的Cr(VI)。分别研究了时间、Cr(VI)的初始浓度和pH对该吸附过程的影响。SAAEF的最大饱和吸附量为187.7 mg/g(pH=1)。饱和吸附量随着Cr(VI)浓度的升高而增大，在pH>1的酸度范围内，随着pH值的增高而减少。采用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkevich和Temkin 4种热力学模型对不同温度的等温吸附曲线进行拟合，结果表明，Langmuir等温吸附模型是描述SAAEF吸附Cr(VI)热力学过程的最佳模型；模型参数表明，SAAEF吸附Cr(VI)的过程既存在物理吸附又存在化学吸附。热力学参数DH、DG和DS表明，该吸附过程为一放热、熵增的自发过程。热力学参数Q_(iso)不为常量，表明SAAEF表面存在能量分布不均匀的现象。

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在表面活性剂存在下铬铁矿表土中镍的微生物萃取

Sunil Kumar BEHERA, Lala Behari SUKLA

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2840-2845.

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加入表面活性剂吐温20，用Aspergillus niger对预处理过的印度Sukinda铬铁矿表土在摇瓶中生物浸取镍。考察添加表面活性剂吐温20对黑曲霉菌Aspergillus niger生长及浸镍效果的影响。结果表明，添加低浓度的表面活性剂吐温20对黑曲霉菌从预处理过的铬铁矿表土中提取镍是有利的。通常，Aspergillus niger利用培养基中的碳源来进行细胞代谢，产生有机代谢物，从而生物浸出矿。添加表面活性剂吐温20加速了黑曲霉菌对碳源的消耗, 从而改善了镍浸出效果。在预处理矿浆浓度为2%和温度为30 °C的条件下，添加表面活性剂吐温20的镍浸取率能达到39%，没有表面活性剂的镍浸取率只有24%。

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银离子在斛壳丹宁酸树脂表面的吸附和解吸

Meral YURTSEVER, �. Ayhan �ENG�L

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2846-2854.

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将斛壳丹宁酸与甲醛聚合来形成的凝胶作为吸附剂能有效地移去水溶液中的银离子。研究了不同银离子初始浓度、溶液温度、pH值条件下斛壳丹宁酸树脂的附和解吸行为。研究了有关经验动力学模型的适应性。伪二级动力学模型表明银离子的吸附是很快的。用FTIR和SEM对吸附和解吸银离子后的斛壳彤宁酸和斛壳丹宁酸树脂进行表征。银离子在斛壳宁酸树脂上的吸附随着银离子初始浓度的增加而增加，随着溶液温度的升高而减少。在低pH值的H₂SO₄、HNO₃和HCl溶液中进行解吸实验。斛壳丹宁酸树脂在pH2.0~7.0溶液中对银离子表现出高的吸附容量，在银离子初始浓度100.0 mg/L、温度296 K和pH5.0的条件下达到最大的吸附量97.08 mg/g。在1 mol/L HCl+1%硫脲溶液中银离子的脱吸率达99.6%。

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NaCl-KCl-IrCl₃熔盐体系中电沉积Ir层的机理

钱建刚,赵天

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(11): 2855-2862.

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在NaCl-KCl-IrCl₃熔盐体系中利用循环伏安法和计时电位法研究Ir的沉积机理并通过恒电位法在Pt基体上制备出Ir层。利用扫描电子、显微镜(SEM)能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对Ir层的表面形貌和成分进行分析。结果表明：在NaCl-KCl-IrCl₃熔盐体系中Ir的电沉积过程为Ir³⁺获得3个电子一步沉积为Ir，并且Ir(Ⅲ) →Ir(0) 的电极反应过程为可逆扩散控制过程；在1063、1113、1143和1183 K下Ir(Ⅲ)离子的扩散系数分别为0.60×10^-4、1.23×10^-4、2.77×10^-4和4.40×10^-4 cm²∕s，Ir(Ⅲ)在NaCl-KCl-IrCl₃熔盐体系中电极反应的活化能E_a=162.6 1kJ/mol；沉积电位对所获得的Ir层的形貌有较大影响，其中在峰值电位下所获得的Ir层较厚；熔盐温度对电沉积Ir层的形貌也有较大影响，在较低熔盐温度下获得的Ir层较薄，较高熔盐温度获得的Ir层的孔隙较多。

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2012年, 第22卷, 第11期　刊出日期：2012-11-25

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