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2012年, 第22卷, 第7期 刊出日期:2012-07-25
  

  • 全选
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    结构材料-Structural Materials
  • 陈体军,王瑞权,黄海军,马 颖,郝 远
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1533-1539.
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    研究以MgCO3作为AM60B镁合金晶粒细化剂的细化工艺参数对微观组织的影响,从而开发一种细化工艺,同时,讨论其相应的细化机理。结果表明,升高MgCO3的添加温度或升高浇铸温度有利于获得细晶组织;在790 °C时添加,最佳的加入量为1.2%,延长在此温度的保温时间使晶粒尺寸增大;在790 °C时加入1.2% MgCO3,随后保温10 min浇铸,可使晶粒尺寸从未细化的348 µm减小到69 µm;MgCO3与熔体中的合金元素反应所形成的Al4C3颗粒是异质形核的基底;除异质形核机理外,聚集在生长前沿的Al4C3颗粒对晶体生长的阻碍是晶粒细化的另一原因。
  • 刘志杰,吴国华,刘文才,庞松,丁文江,
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1540-1548.
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    研究热处理工艺对砂型铸造Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr镁合金显微组织和力学性能的影响,分析不同热处理条件下合金的断裂机制,获得最佳热处理工艺。结果表明:Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr合金的最佳T4和T6热处理工艺分别为525 °C,8 h 和(525 °C,8 h)+(225 °C,16 h)。在最佳T6热处理条件下,Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为HV91、180 MPa、297 MPa和7.4%。此外,不同状态的Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr镁合金也显示出不同的拉伸断裂方式。
  • 王军,聂景江,王荣,徐永东,朱秀荣,凌国平
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1549-1555.
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    研究钇含量对 Mg-xY-1.5LPC-0.4Zr 镁合金的时效硬化、显微组织和力学性能的影响(其中LPC代表富镧混合稀土金属)。当将Y加入Mg-1.5LPC-0.4Zr时,随着Y含量的增加,合金的时效硬化反应相应增强,晶粒尺寸变小,强度增加。当将Y添加到Mg -1.5LPC-0.4Zr合金中时,时效析出相发生改变,由Mg-LPC基合金的稳态Mg12RE相转变为Mg-Y基合金的亚稳态β′相,且随着Y含量的增加,β′相的数量也相应增多。在合金晶界上还发现了稳态立方形的β-Mg24Y5相。对于Mg-Y-LPC-Zr合金,拉伸性能的改善主要归功于均匀、弥散分布的β′相,在晶界上的β-Mg24Y5相对合金的晶界也有明显的强化作用。当Y含量达到6%时,合金的拉伸强度最大,合金在室温和250 °C的抗拉强度分别是250 MPa和210 MPa。
  • 张志野,潘清林,周坚,刘晓艳,陈琴
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1556-1562.
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    采用等温轴对称热压缩实验对Al-Zn-Mg-0.25Sc-Zr合金的热变形行为和微观组织演化进行研究。变形温度为340~500 °C,应变速率为0.001~10 s-1。结果表明:稳态流变应力随着应变速率的增加和变形温度的降低而增大,该合金的流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述,其变形激活能为150.25 kJ/mol。在变形温度较高和应变速率较低(即Z参数较低)的条件下,动态再结晶更容易发生。随着Z参数的变小,合金的主要软化机制由动态回复转变为动态再结晶,合金中的位错密度降低,亚晶尺寸增大。
  • Alptekin KISASOZ, Kerem Altug GULER, Ahmet KARAASLAN
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1563-1567.
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    采用真空辅助熔模铸造技术制备A6063/SiC-B4C混杂复合材料。首先,采用平均粒径分别为60 μm和55 μm、质量比为85%和15%的SiC和B4C粉末制备圆柱形的SiC-B4C预制块。然后,将预制块放入圆柱形石膏粘结块熔模中,在真空辅助铸造机中将A6063铝熔体浸渗到预制块中。采用阿基米德方法测定预制块中的孔隙度。对制备的复合材料进行硬度测试、图像分析、SEM观察和EDX成分分析。结果表明,采用真空辅助熔模铸造技术,铝熔体能将够成功地浸渗到预制块中。
  • R. AROKIADASS, K. PALANIRADJA, N. ALAGUMOORTHI
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1568-1574.
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    研究了LM25Al/SiCp复合材料的铣削加工特征。将获得的相关试验数据采用响应面方法建立了一个数学模型来描述各种加工参数对后刀面磨损率的影响。采用标准的响应面方法来设计实验。方差分析结果表明,在实验研究范围内,所建立的数学模型能够很好地描述铣削加工各参数的影响。采用优化组合参数得到了最小的后刀面磨损率。
  • 周舸,丁桦,曹富荣,韩寅奔,张北江
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1575-1581.
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    在Gleeble-1500D热模拟实验机上对GH79合金进行热压缩模拟实验。在对于GH79合金热变形行为及微观组织演变研究的基础上,分析比较Prasad, Gegel, Malas, Murty和Semiatin 5种不同失稳判据,并绘制不同失稳判据的热加工图。从不同失稳判据的热加工图中可以看出,在温度900~930 °C、应变速率5×10-4~ 1.8×10-1 s-1和温度960~1080 °C、应变速率为5×10-4~1.5×10-1 s-1的两个范围内该合金的功率耗散率值大于60%,上述两个区域为GH79合金的适合成形区域。
  • 王振生,谢亿,郭建亭,周兰章,胡壮麒,张光业,陈志钢
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1582-1587.
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    采用SEM和XRD等分析手段对NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为进行研究。结果表明,在900~1100 °C下合金表面生成连续的Al2O3氧化膜,从而使合金具有良好的抗氧化性能;在1150 °C下合金表面的Al2O3氧化膜破裂,氧化增重升高。定向凝固工艺细化合金的组织以及微量稀土元素Ho的加入,均有利于在合金表面形成连续的Al2O3氧化膜。在氧化过程中,表面氧化膜存在着θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程,从而导致1000 °C和1050 °C氧化增重反常现象的出现。
  • 曹国剑,许虹宇,郑镇洙,耿林,奈贺正明
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1588-1593.
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    采用放电等离子烧结法制备(TiB2+TiC)/Ni3Al复合材料。在950 °C下烧结的(TiB2+TiC)/Ni3Al复合材料的组织比在1050 °C下烧结的(TiB2+TiC)/Ni3Al复合材料的组织更细小。对烧结温度分别为950 °C和1050 °C的复合材料在900 °C下进行循环氧化性能测试。结果表明,在950 °C下烧结的复合材料的循环氧化质量损失要小于在1050 °C下烧结的复合材料的。晶粒细化有助于在氧化过程汇总的选择性氧化,使得连续的TiO2和Al2O3氧化膜得以在复合材料表面形成,从而提高复合材料的抗氧化性能。
  • 周鹏杰,于金江,孙晓峰,管恒荣,胡壮麒
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1594-1598.
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    应用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和X射线衍射研究Zr和Y对镍基高温合金铸态组织的影响。结果表明,随着镍基合金中Zr和Y含量的增加,合金中的γ+γ′共晶数量明显增多。同时,随着Y和Zr含量的增加,合金的初生MC碳化物形貌也发生明显变化,由针状或片状转化为以孤立的块状为主。XRD衍射测试发现,加入一定量的Zr和Y后,MC 碳化物的晶格常数变大。电子探针结果表明,针状或片状碳化物主要含Nb和C,而块状的碳化物则平均含有39.2%Zr和39.6%Nb。这两种元素对铸态显微组织的影响可以归结于它们所具有的原子尺寸效应。
  • 宋辉,王忠金
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1599-1605.
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    为了研究外场对钛板位错运动的影响,对冷轧纯态板试样进行高密度脉冲电流处理 (最大电流密度 7.22、7.64、7.96 kA/mm2,周期110 μs)。应用动态机械分析仪(DMA)测量不同试样的内耗和弹性模量。结果表明:在变形的最初阶段,脉冲电流处理试样的内耗值低于冷轧试样的;但当应变幅值超过一定值后,脉冲电流处理试样的内耗值高于普通退火试样和冷轧试样的;并且在整个变形阶段,普通退火试样的内耗值总是低于冷轧试样和脉冲电流处理试样的。阻尼温度谱的研究结果表明:与普通退火试样相比,脉冲电流处理试样的阻尼峰值移向了低温区。试验结果证明了脉冲电流处理能够降低位错的缠结,提高位错的可动性。
  • 许晓庆,李德富,郭胜利,邬小萍
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1606-1612.
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    利用Gleeble-1500热力模拟试验机在温度230~380 °C,应变速率0.01~10 s-1的条件下进行均匀化态Zn-8Cu-0.3Ti锌合金的热压缩变形实验,测定真应力-真应变曲线,利用OM、SEM和TEM对变形组织进行分析。结果表明:在变形过程中该合金发生了TiZn15相的球化、析出相的粗化和基体η相的动态再结晶,形成了(η+ε+TiZn15)复相组织。变形过程中TiZn15相的球化有助于粒子协同方式实现粒子激发形核,有利于基体动态再结晶的发生。随着压缩变形温度的升高,基体动态再结晶晶粒的尺寸先减小后增大;随着应变速率和应变量的增大,动态再结晶进行得更充分;形变促进Cu原子的扩散,导致析出相的粗化,析出相的钉扎作用使组织得到细化。
  • 张敏捷,潘勇,周兆锋,李玮,惠建科,雷维新,
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1613-1619.
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    研究热处理温度对镀镍钴钢带微观结构和拉伸性能的影响。通过原位扫描电子显微镜观察镀镍钴钢带在拉伸变形过程中表面形貌的变化。结果表明:热处理后,镀镍钴钢带在镀层与基底之间形成镍/钴/铁扩散层,随着热处理温度的升高,钢带的伸长率逐渐增大;当热处理温度为650 ℃时,镀镍钴钢带的伸长率最大,为46%,抗拉强度和屈服强度适中。在拉伸变形过程中,镀镍钴钢带在热处理前、后呈现出不同的变形过程。未进行热处理的样品在拉伸变形过程中,表面形成裂纹,裂纹的扩展导致最终断裂;而热处理后,钢带在拉伸过程中表面没有裂纹的产生,孔洞的出现、生长和扩展而导致的最终断裂。这表明,适当的热处理有利于提高材料的韧性,改善其力学性能。
  • 功能材料-Functional Materials
  • 吴德智,范希梅,田 轲,代 佳,刘花蓉
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1620-1628.
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    以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,通过多元醇法制备Cu2S/T-ZnOw异质结复合材料,利用XRD、FESEM、EDS、XPS和FTIR测试方法对样品进行表征,通过测定甲基橙溶液的光降解率来评价样品的光催化活性。结果表明,在紫外光照射下,Cu2S/T-ZnOw纳米复合材料的光催化性能优于纯氧化锌晶须的。当PVP的浓度为3.0 g/L时,样品的光催化活性最高,在紫外光照射120 min后,甲基橙的降解率为97%。经过4个周期的光催化实验后,Cu2S/T-ZnOw催化剂的光催化活性并没有明显下降,说明该样品具有优异的光稳定性。此外,讨论了Cu2S/T-ZnOw纳米复合材料的光催化机理。
  • 韩玉君,叶福兴,丁坤英,王志平,陆冠雄
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1629-1637.
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    在传统的热障涂层(TBCs)制备工艺的基础上,在制备热障涂层陶瓷层前,采用超音速微粒轰击技术(SFPB)改变粘结层的表面状态。采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和微区Cr3+荧光光谱研究粘结层的表面结构及其1000 °C时的高温氧化相变。粘结层表面位错密度大幅度增加,形成了大量的原子扩散通道;在高温氧化初期,粘结层中Al原子扩散速度的增快保证了优先形成一层稳定的α-Al2O3相;在高温氧化瞬态阶段,大量Cr3+通过SFPB产生的扩散通道,形成过渡相(Al0.9Cr0.1)2O3,该过渡相间接促进了γ→θ→α相变。在高温氧化初期,热障涂层TGO中的残余应力先急剧增大然后减小;与高温氧化26 h的0.93 GPa相比,高温氧化310 h的残余应力降低至0.63 GPa。在热障涂层的TGO层中获得了单一、连续、致密的具有抗高温氧化能力的主相α-Al2O3,这利于进一步延长其使用寿命。
  • 程英亮,伍帆
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1638-1646.
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    在硅酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐或其混合电解液中对锆-4合金进行等离子电解氧化。通过实验确定合适的工艺参数,并运用电化学技术、显微硬度、SEM、XRD等技术对膜层性能进行表征。结果表明:在纯的硅酸盐电解液中得到的膜层很不均匀,且在添加磷酸盐后,膜层均匀性仍然很差。在焦磷酸盐体系中得到的膜层比较均匀,但硬度低。在焦磷酸盐体系中添加硅酸盐后,膜层的均匀性和硬度都得到改善。XRD结果表明,膜层的主要成分为单斜氧化锆和四方氧化锆。添加硅酸盐后,有利于四方氧化锆的形成。极化曲线结果表明,在焦磷酸盐以及焦磷酸盐与硅酸盐混合体系中得到的膜层具有较强的耐蚀性。
  • 刘峰,李玉洁,顾佳婧,严青松,罗强,蔡启舟
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1647-1654.
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    在K2ZrF6-Na2SiO3电解液中对Y(NO3)3浸泡预处理的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,在镁合金表面制备Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层(YSZ-MgO膜)。运用电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究YSZ-MgO膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性。结果表明,YSZ-MgO膜主要由Y2O3、ZrO2、MgO和Mg2SiO4等物相组成,和未经Y(NO3)3浸泡的膜层(ZrO2-MgO膜)相比,YSZ-MgO膜的厚度较小,但膜层的致密性较好,表面粗糙度较小;且腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在5%NaCl溶液中的腐蚀速率低于ZrO2-MgO膜的,约为AZ91D镁合金的8%。YSZ-MgO膜层比普通ZrO2-MgO膜层具有更强的抗高温氧化性能和耐热冲击性能。
  • 杜 楠,王帅星,赵 晴,邵志松
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1655-1660.
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    通过AFM、交流阻抗谱及扫描Kelvin探针技术,研究硼酸对7050铝合金硼酸-硫酸阳极氧化膜结构及耐蚀性的影响。结果表明,在硼酸-硫酸阳极氧化体系中,硼酸不会改变氧化膜阻挡层的结构,但会显著影响氧化膜多孔层的结构形式,进而影响氧化膜的耐蚀性。在0~8 g/L的范围内,随着电解液中硼酸含量的增加,氧化膜的多孔层电阻增大,电容减小,表面势正移,孔径缩小,耐蚀性变好。在高于8 g/L时,随着硼酸含量的增加,氧化膜的孔隙变大,阻抗变小,电子逸出功降低,耐蚀性变差。
  • 付涛,吴晓明,吴锋,罗孟,董兵辉,纪元
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1661-1666.
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    在经过NaOH-HCl预处理的镍钛合金基体上,采用溶胶-凝胶法制备纳米多孔TiO2薄膜;当涂覆一层致密内膜和一层多孔外膜时,可得到无裂纹的薄膜(试样TC1+1)。X射线衍射表明,TiO2薄膜由锐钛矿组成,在热处理的基体中还检测到少量的Ni4Ti3相。X射线光电子谱分析表明,试样TC1+1的TiO2薄膜完全覆盖了镍钛合金基体。试样TC1+1的表面亲水,接触角约为20°,紫外光照处理15 min后接触角降低到(9.2±3.2)°。在0.9% NaCl溶液中的动电位极化实验表明,试样TC1+1的耐蚀性高于抛光的镍钛合金试样的。
  • 冯淑容,汤海波,张述泉,王华明,
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1667-1673.
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    以Ti+Ni+B4C粉末混合物为原料,利用激光熔覆技术在TA15钛合金基材表面制得TiB-TiC共同增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物复合涂层。采用OM、SEM、XRD、EDS及AFM等手段分析激光熔覆涂层的显微组织及磨损表面,测试涂层的室温干滑动磨损性能。结果表明,激光熔覆TiB-TiC增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物复合涂层熔覆具有独特的显微组织,菊花状的TiB-TiC共晶均匀分布在TiNi-Ti2Ni双相金属间化合物基体中。由于高硬、高耐磨TiB-TiC陶瓷相与高韧性TiNi-Ti2Ni双相金属间化合物基体的共同配合,激光熔覆涂层表现出优异的耐磨性。
  • EkkapakWICHIANRAT,YuttanantBOONYONGMANEERAT,SeksakASAVAVISITHCHAI
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1674-1679.
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    利用聚合物泡沫采用压力浸渗铸造工艺制备开孔泡沫铝。所制备的泡沫铝能够很好地复制聚合物泡沫的几何尺寸。开孔泡沫铝的强度比闭孔泡沫铝的低很多,从而得到更多的应用。添加陶瓷颗粒可以改善泡沫铝的力学性能。本研究中,向AC3A铝合金中添加SiC颗粒得到复合材料泡沫。在复合材料泡沫中,SiC颗粒嵌入在合金基体中及孔筋表面。高体积分数的陶瓷颗粒使合金泡沫铝的压缩强度、能量吸收、显微硬度增大。这些性能的改善归结为于泡沫铝的结构改变以及SiC颗粒存在于结点和孔筋处而引起的强度增加。
  • 张立,陈述,程鑫,吴厚平,马鋆,熊湘君
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1680-1685.
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    研究了立方碳化物Cr3C2、VC以及稀土La 添加剂对WC-Co合金中WC晶粒形貌以及合金硬度与韧性的影响。为了强化烧结过程中WC晶粒生长的驱动力,采用具有高烧结活性的纳米W和纳米C为原料。为了获得合金中WC晶粒的三维形貌,采用扫描电镜直接观察合金烧结体的自然表面。结果表明,合金添加剂对WC晶粒形貌及其粒度分布特征以及合金的硬度与韧性有较大影响。由于均质三角棱柱形板状WC晶粒的形成,WC-10Co-0.6Cr3C2-0.06La2O3合金具有极佳的硬度与韧性组合。讨论了合金中WC晶粒形貌的调控机制以及合金中WC晶粒形貌特征对合金性能的影响。
  • 朱晓敏,于家康,王新宇
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1686-1692.
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    采用气压浸渗法制备中体积分数电子封装用Al/Si/SiC复合材料。在保证加工性能的前提下,用与Si颗粒相同尺寸(13 μm)的SiC替代相同体积分数的硅颗粒制得复合材料,并研究其显微组织与性能。结果显示,颗粒分布均匀,未发现明显的孔洞。随着SiC的加入,强度和热导率将得到明显提高,但热膨胀系数变化较小,对使用影响也不大。讨论几种用于预测材料热学性能的模型。新的当量有效热导被引入后,H-J模型将适用于混杂和多颗粒尺寸分布的情况。
  • 詹鹏,徐瑞东,黄利平,陈步明,周建峰,
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1693-1700.
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    为了寻找一种可以替代锌电积用Pb-Ag合金的阳极材料,通过PANI(聚苯胺)、WC(碳化钨)颗粒与Pb2+的双脉冲电沉积,在Al合金基体上制备了Al/Pb-PANI-WC复合惰性阳极材料。测试了镀液中不同PANI浓度下制备的惰性阳极材料的阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔极化曲线,采用扫描电镜考察复合惰性阳极材料的微观组织特征。结果表明:当将制备镀液中PANI浓度控制在20 g/L时,Al/Pb-PANI-WC复合惰性阳极材料的微观组织和成分分布均匀,在含50 g/L Zn2+、150 g/L H2SO4的35 °C锌电积液中具有较高的电催化活性、较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性,在电流密度500 A/m2和1000 A/m2下的析氧过电位与Pb-1%Ag合金相比分别降低了185 mV和166 mV。
  • 计算材料学及数值模拟-Computational Materials Scien
  • 张 屹,史如坤,李力钧
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1701-1710.
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    建立激光与能量耦合模型以研究激光在小孔内的传输和孔壁能量的分布。该模型的主要特点包括:1)小孔和孔内等离子体的逆韧致吸收系数均为实验测量所得;2) 入射激光为高斯分布的聚焦光束而非平行光束;3) 同时考虑了激光光束在孔内多次反射的菲涅尔吸收和逆韧致吸收。计算结果表明:孔壁所吸收的激光能量并不一致;尽管激光未能直接照射孔底,但是小孔孔底所吸收的激光能量最多。基于聚焦光束的特征分析,焦平面的位置对小孔前沿所吸收的激光能量较后沿更重要。
  • 王 刚,曾德长,刘仲武
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1711-1716.
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    基于定量相场模型,提出一种新方法来计算界面迁移率,并将该方法应用于Ti-6Al-4V合金的α/β界面。相场模拟表明,更高的界面迁移率将导致更快的相转变速率,但在扩散控制的条件下,只有唯一的界面迁移率能匹配扩散方程。通过比较采用相场模拟和经典扩散方程所得到的相变动力学,可以得到不同温度下的界面迁移率。结果表明,计算所得的界面迁移率随着温度的升高而增加,且与Arrhenius方程吻合得很好。
  • 张国英,刘贵立,张辉
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1717-1722.
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    基于密度泛函理论对储氢材料LiBH4中氢空位、金属掺杂、金属掺杂-空位复合体进行第一原理研究。研究发现氢空位和金属掺杂都不容易实现,因此它们的浓度都很低。一类缺陷的存在有助于另一类缺陷的形成。基于电子结构的分析,得出LiBH4中加入金属催化剂导致的释氢动力学性能改善是由于金属催化剂使B-H键减弱,使新体系更具有金属性,从而使氢扩散更容易;氢空位是LiBH4分解过程中释放少量BH3的原因;金属掺杂减弱了B-H键,致使LiBH4的释氢温度降低;在掺杂-空位复合体中,金属掺杂剂和空位的作用可以叠加。
  • LEEKyung-Hun,LEESang-Kon,KIMByung-Min
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1723-1731.
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    考虑到拉丝工艺过程中线振动的影响而建立一个能精确预测磨具磨损的模型。利用该模型研究了线振动的影响、磨损轮廓的变化、振荡的产生。出现在磨具和突起之间的线振动服从偏微分方程,也称波动方程。该方程是一个与拉丝长度、张力、密度和初始线速度有关的函数。用商业Abaqus软件来模拟拉丝工艺过程,并应用Archard磨损模型预测模具磨损。在生产5 t AISI 1010线材的情况下,将预测的磨损与实际的磨损进行对比。磨具是布氏硬度为HB682的碳化钨。考虑了线振动影响的预测结果与实验结果相当一致,表明所建立的模型能够精确预测存在振荡的磨具磨损。
  • 何钊,王赫男,王孟君,李光耀
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1732-1737.
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    采用任意拉格朗日-欧拉描述法(ALE) 的自适应网格划分技术,运用HyperXtrude软件对铝加工的挤压过程进行仿真模拟,获得挤压时金属流动的应力-应变场、温度场以及速度场,并将模拟仿真结果与试模结果进行对比分析,其结果基本一致,证明运用该仿真模拟方法可以预测实际生产过程中的一些缺陷。
  • 陆龙生,刘晓辰,汤 勇,袁 冬
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1738-1743.
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    为了研究工件曲率对犁切过程中沟槽成形的影响,以软件DEFORM为工具,利用有限元法分析不同曲率下犁切沟槽的成形过程。分别比较不同曲率条件下成形的沟槽几何尺寸、有效应力分布和犁切力。采用实验验证了曲率在0.133 mm-1条件下卷曲沟槽的成形。此外,为了分析沟槽成形变化的原因,建立了不同曲率工件的犁切过程系列几何模型。相比于负曲率或平面,正曲率对沟槽成形的影响最为显著。这主要是由犁切刀成形面对沟槽成形过程的影响而造成的。
  • 矿业工程 • 冶金工程 • 化学与化工-Mine
  • 岳强,王鹤鸣,陆钟武
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1744-1752.
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    金属的社会蓄积量在一定程度上决定可供回收的二次资源的数量。给出了金属社会蓄积量的分析方法:Top-down分析方法。分析金属消费类型(消费量保持不变、消费量指数变化和消费量线性变化)对金属社会蓄积量、可回收率和平均年龄的影响。在此基础上,对我国2006-2009年间铝、铜的社会蓄积量进行了分析,得到以下分析结果:此期间内铝、铜社会蓄积量快速增长,2009年时分别达到了8890万t和5140万t,平均可回收率分别为1.45%和0.30%,平均年龄分别为4.65 a和6.89 a。随着未来我国铝、铜消费量增速的降低,铝、铜社会蓄积量的可回收率和平均年龄将会有所上升。
  • 计算材料学及数值模拟-Computational Materials Scien
  • 颜群轩,李新海,王志兴,王接喜,郭华军,胡启扬,彭文杰,伍习飞
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1753-1759.
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    采用氯化焙烧-水浸法处理锂云母矿,并对氯化处理温度、时间、氯化剂的类型及用量进行研究。条件优化实验表明,在锂云母、氯化钠、氯化钠的质量比为1:0.6:0.4,氯化处理温度为880 °C,氯化处理时间为30 min时,锂的提取率可达92.86%,钾、铷、铯的提取率分别为88.49%、93.60%和93.01%,。 采用XRD对锂云母原矿及焙烧后物料的物相进行分析。XRD结果分析表明,当将锂云母和混合氯化剂一起焙烧(氯化钙及氯化钠)时,所得物相为SiO2、CaF2、KCl、CaSiO3、CaAl2Si2O8、NaCl和NaAlSi3O8
  • 矿业工程 • 冶金工程 • 化学与化工-Mine
  • 徐志高,王力军,吴延科,池汝安,张力,吴明
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1760-1765.
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    采用DIBK和TBP混合萃取剂在硫氰酸盐介质中对锆铪进行萃取分离,考察TBP的加入量、水相酸度、料液中锆铪浓度、盐析剂加入量、萃取温度和萃取时间等因素对锆铪分离的影响。结果表明:DIBK-TBP体系优先萃取铪;在优化工艺条件下,即20%的TBP、水相酸度3.0 mol/L、硫酸铵加入量0.8~1.25 mol/L、室温、萃取时间10 min,锆铪的分离系数可达到9.3。
  • 何利华,赵中伟,刘旭恒,陈爱良,司秀芬
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1766-1770.
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    对Li-Fe(II)-P-H2O体系共沉淀制备LiFePO4进行热力学研究。在常温条件下,当pH值为0~11.3时可生成LiFePO4;而当pH值大于11.3和12.9时,会依次生成Li3PO4 和 Fe(OH)2。LiFePO4共沉淀的最佳pH值为8~10.5。考虑到低温条件下共沉淀前躯体向LiFePO4相转变的动力学速度较慢,对亚稳态Li- Fe(II)- P-H2O体系进行研究。结果表明,当共沉淀体系的初始Li与Fe与P摩尔比为1:1:1或1:1:3时,不能得到等摩尔量的Fe3(PO4)2·8H2O和Li3PO4沉淀;而当摩尔比为3:1:1、溶液pH值为7~9.2时,能够制备出符合化学计量比的前躯体。这表明采用共沉淀法制备LiFePO4的一个重要条件是溶液中要存在过量的Li+
  • 雷雪飞,薛向欣,杨合
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1771-1777.
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    以含钛高炉渣和硫酸铵为原料,利用高能球磨法制备硫酸盐掺杂的含钛高炉渣(STBBFS)光催化剂。利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、热重(TGA)分析以及暗态吸附Cr(VI)废水、光催化还原Cr(VI)废水实验对STBBFS催化剂的物相、表面结构、光吸收能力、吸附容量以及光催化活性进行表征。结果表明:Cr(VI)在STBBFS催化剂表面上的吸附遵循Langmuir吸附等温线模型;掺杂硫酸盐后,STBBFS催化剂的吸附容量增大为8.25 mg/g;在300 °C煅烧后,STBBFS催化剂由于存在较高的钙钛矿含量、吸附容量及表面酸性,从而具有较高的光催化活性。
  • 刘妍,杨富巍,卫中领,张昭
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1778-1785.
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    研究AZ91D镁合金在邻苯二甲酸氢钾-硼酸盐碱性环保型电解液中的阳极氧化行为。考察邻苯二甲酸氢钾对阳极氧化膜层性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、动电位极化和电化学阻抗(EIS)进行分析表征。结果表明,邻苯二甲酸氢钾的浓度对阳极氧化成膜过程,氧化膜的表面形貌、厚度、相结构和耐腐蚀性能都有重要影响。在硼酸盐电解液中加入适量的邻苯二甲酸氢钾以后,制得的阳极氧化膜表面光滑、致密,与镁合金基体的结合力强,具有优异的耐腐蚀性能。
  • 郭惠霞,马颖,王劲松,王宇顺,董海荣,郝远
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1786-1793.
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    采用微弧氧化技术(MAO)在镁合金AZ91D表面制备微弧氧化陶瓷膜。利用电化学技术和浸泡实验研究该镁合金试样在不同浓度(0.1%,0.5%,1.0%,3.5%和5.0%,质量分数) NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,试样的腐蚀速率随着氯离子浓度的升高而增大。在较高浓度(1.0%,3.5%和5.0%)的NaCl溶液中的主要腐蚀形式是点蚀,而在较低浓度(0.1%和0.5%)中是全面腐蚀。腐蚀过程可以分为两个阶段:亚稳态蚀点的出现和蚀点的生长。根据腐蚀过程中阻抗谱的特点,对镁合金微弧氧化膜试样在不同浓度NaCl溶液中浸泡120 h提出了不同的等效电路来模拟其腐蚀行为。
  • 向平,冯其明,朱阳戈,邓杰,龙涛,钮因健
    中国有色金属学报(英文版). 2012, 22(7): 1794-1800.
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    用热力学方法分析锌阳极泥矿浆的强氧化背景矿浆电位及其对铅、银和黄原酸盐赋存状态的影响。结果表明,在强氧化背景矿浆电位下,铅以Pb2+或PbSO4形式存在,银以金属银、AgCl和Ag2O等形式存在,黄原酸盐以其氧化后的二聚物双黄药形式存在。XRD分析结果表明,锌阳极泥中的铅矿物主要是铅矾,主要的银矿物之一是氯银矿。单矿物浮选实验表明,双黄药对氯银矿的捕收力远强于对铅矾的。用Material Studio(Adsorption Locater)模块计算了两种吸附质(铅矾和氯银矿)与不同吸附剂(双黄药, H2O, OH-, Cl-, SO42-)的作用能变化。结果表明,在存在SO42-的条件下,双黄药只能吸附在氯银矿表面。红外光谱测试证实了双黄药对氯银矿的选择性吸附作用。