中国有色金属学报（英文版）

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陈璐,严安,刘华山,李晓谦

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2817-2825.

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通过拉伸试验和疲劳裂纹扩展试验研究了Al-Zn-Mg-Cu-Zr(-Sn)合金的强度和疲劳断裂行为。运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对试验合金的微观组织进行分析检测。结果表明，Sn的添加可以阻碍固溶时Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金晶粒的长大，也使得过时效Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sn合金的晶界无沉淀析出带(PFZ)变窄及晶界析出相变小，因此，提高了合金的抗疲劳裂纹扩展能力。此外，过时效的Al-Zn-Mg-Cu- Zr-Sn合金具有较高的抗拉强度。

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高颗粒含量B₄C/Al复合材料的高温压缩力学行为

刘斌,黄文貌,王浩伟,汪明亮,李险峰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2826-2832.

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利用Gleeble 3500热模拟机对高颗粒含量B₄C/Al复合材料进行了温度范围为298~773 K，应变率范围为1×10^-3~5 s^-1的单轴压缩力学行为测试。结果表明：由于高颗粒含量B₄C/Al复合材料在动态载荷和静态载荷作用下的破坏方式不同，导致了在高温条件下复合材料的动态强度随温度的下降速率要小于静态强度的下降速率。当温度从室温升高到773 K时，复合材料的应变率敏感指数从0.02增加到0.13，该现象表明，该高颗粒含量复合材料的应变率敏感指数是温度的函数。

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回填搅拌摩擦点焊和传统搅拌摩擦点焊AA6061-T6接头的微观结构和力学性能的比较

S. VENUKUMAR, S. YALAGI, S. MUTHUKUMARAN

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2833-2842.

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在搅拌摩擦点焊过程中，通过添加填充板来改善摩擦成形过程，这种新工艺被称为回填搅拌摩擦点焊。分别采用回填搅拌摩擦点焊和传统的搅拌摩擦点焊工艺焊接AA6061-T6搭接焊样品，研究搅拌头的旋转速度对接头的力学性能和金相组织的影响。在不同的旋转速度下，回填搅拌摩擦点焊接头的静态剪切强度都比传统搅拌摩擦点焊接头的好。这归因于在回填搅拌摩擦点焊时，添加了填充板从而有更多的材料来填充孔洞，消除了形成的孔洞缺陷，从而使点焊焊核区的有效截面积增加。借助扫描电镜观察讨论了材料的失效机制，分析了断裂表面形貌。2种焊接接头的硬度曲线都呈W形，最小的硬度出现在热影响区。

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影响消失模铸造Al-Si-Cu合金薄壁铸件质量的显著性工艺参数

HassanJAFARI,MohdHsbullahIDRIS,AmirrezaSHAYGANPOUR

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2843-2851.

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通过控制消失模铸造工艺参数可以制备出无缺陷的形状复杂的铸件产品。对Al-Si-Cu合金消失模铸造进行研究，考察浇注温度、涂料黏度、振动时间、型砂粒径以及它们之间的交互作用对铸件表面质量、孔隙率和共晶硅间距的影响。采用两水平全因子实验设计方法考察影响铸件性能的显著性影响工艺参数。结果表明，浇注温度和振动时间对铸件共晶硅间距和孔隙率的影响最明显。在细型砂模和较高的浇注温度下，铸件的表面质量几乎保持稳定不变，而在粗型砂模下铸件的表面质量较低。涂料黏度对铸件性能没有显著影响。

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超声波对原位Mg₂Si/Al复合材料中初生Mg₂Si形态的影响

张家陶,赵宇光,徐晓峰,刘晓波

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2852-2856.

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采用光学显微镜和场发射扫描电镜，研究超声波对原位Mg₂Si/Al复合材料中初生Mg₂Si形态的影响。研究结果表明：超声波处理使初生Mg₂Si的晶粒尺寸从150 μm降低到20 μm，初生Mg₂Si形态发生改变。在二维形貌中，未实施超声波振动处理的初生Mg₂Si晶粒生长为含有空腔的粗大颗粒，共晶组织生长于其中，相应的三维形态为含有漏斗状空腔的八面体和十四面体。超声波处理后的初生Mg₂Si晶粒变成细小、实心三维形态的颗粒，颗粒棱角已发生钝化效应。

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AZ80镁合金的高温拉伸变形行为

乔军,边福勃,何敏,王瑜

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2857-2862.

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采用拉伸至断裂实验，在温度为300、350、400和 450 °C，应变率分别为10^-2和10^-3 s^-1条件下，研究AZ80镁合金的拉伸行为。并采用变化应变率拉伸实验在5×10^-5至2×10^-2 s^-1的应变率范围内进行变形机制研究。结果表明：该材料在400和450 °C下具有超过100%的高伸长率，其应力指数为4.29，变形激活能为149.60 kJ/mol。初始细晶粒在均匀变形区的高温变形中较为稳定，其变形机制为晶界滑移和位错攀移蠕变的竞争机制。基于该机制所建立的数学模型的模拟结果与实验数据吻合。

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挤压态Mg-6Zn-xEr合金的微观结构和力学性能

刘轲,王庆峰,杜文博,王朝辉,李淑波

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2863-2873.

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研究铸态、挤压态和挤压峰值态的Mg-6Zn-xEr合金的微观组织和力学性能。结果表明，Er的加入可显著改善Mg-6Zn合金的力学性能，经过峰值时效后合金的力学性能得到进一步提高；挤压态Mg-6Zn-0.5Er合金经过峰值时效处理后具有最佳的拉伸强度。该合金的抗拉强度和屈服强度分别为329 MPa和183 MPa，伸长率为12%。这表明添加0.5% Er可显著提高Mg-6Zn合金的时效硬化行为。挤压峰值态Mg-6Zn-0.5Er合金较好的力学性能归因于结构的细化和相的析出强化。

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定向凝固过共晶Nb-Si基合金的组织优化

王嘉宜,贾丽娜,马立敏,原赛男,张晓丽,张虎

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2874-2881.

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采用液态金属冷却定向凝固炉制备Nb-16Si-24Ti-10Cr-2Al-2Hf合金，凝固速率分别为1.2、6、18、36、50 mm/min，随后对定向凝固速率为50 mm/min的合金进行(1400 °C，10 h), (1450 °C，10 h)和(1500 °C，10 h)的热处理。研究了定向凝固速率和热处理温度对合金微观组织的影响。结果表明：合金的定向凝固组织主要由沿着试棒轴向生长的初生Nb₅Si₃相和耦合生长的Nbss/Nb₅Si₃共晶胞组成，在共晶胞边缘，有少量的Cr₂Nb存在。横截面上共晶胞边界明显，随着凝固速率的增加，定向凝固组织明显细化，Nbss/Nb₅Si₃共晶胞形貌也发生变化。合金经过热处理，Nbss连成基体，部分Cr₂Nb相熔解，微观成分偏析减小。经过(1450 °C，10 h)热处理，实现了对过共晶Nb-Si基合金的组织优化。

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不同热处理后TC21钛合金的显微组织及力学性能

石志峰,郭鸿镇,韩锦阳,姚泽坤

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2882-2889.

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研究了损伤容限型TC21钛合金在不同热处理过程中的组织演化及显微组织对力学性能的影响。结果表明，锻后空冷并经(900 °C，1 h，AC)+(590 °C，4 h，AC)热处理，能获得较佳的综合性能。单相区变形，β晶粒呈盘状；单相区退火，β晶粒呈等轴状。单相区变形或退火后的冷却速率及两相高温区退火决定粗大α片的含量及形貌；经过时效或第三次退火后，细小的次生α片从残留β基体中析出。合金的抗拉强度和屈服强度随着粗大α片含量的增加而降低。低的有效滑移长度和高的裂纹扩展阻力能提高合金的室温塑性。交叉分布的粗大α片厚度的增加，有助于提高合金的断裂韧性。

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低温轧制纯锆的形变孪晶及织构演变

栾佰峰,叶青,陈建伟,余泓冰,邹东利,信运昌

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2890-2895.

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通过在77 K温度下进行不同变形量的低温轧制实验，研究了具有强烈单轴织构的工业纯锆板材在低温轧制变形条件下的孪生行为及变形机理。采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍衬(EBSD)分析和表征了变形材料的微观组织和织构。结果表明，在沿c轴加载的低应变条件下压缩孪生是主要的变形机制，同时在压缩孪晶中产生了二次孪晶( 拉伸孪晶)以协调变形。施密特因子计算及孪晶分布的EBSD模拟结果表明，在低温变形条件下的孪生模式的选择是由施密特因子的数值大小决定的。探讨并解释了轧制过程中随着应变量增加由孪生所导致的织构演变。

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经形变热处理铜基形状记忆合金的晶粒生长、形状记忆和腐蚀行为

Ahmad Ostovari MOGHADDAM, Mostafa KETABCHI, Reza BAHRAMI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2896-2904.

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比较研究了Cu-11.8% Al-3.7% Ni-1% Mn 和 Cu-11% Al-5.6% Mn形状记忆合金(SMAS)的形状记忆、腐蚀性能。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、动电位极化、弯曲和拉伸试验，研究了晶粒细化对这些性能的影响。在800 °C退火时，在首先的15 s内静态再结晶和动态晶粒长达显示出一个快速的再结晶过程，随后才是晶粒生长。退火15 s后得到的Cu-Al-Ni-Mn 和 Cu-Al-Mn合金的最小晶粒尺寸分别为90 μm和260 μm。拉伸试验表明2种合金呈现典型的三阶段曲线，由此可以看出，晶粒细化后合金具有高的断裂应力和应变。显微组织表明，Cu-Al-Ni-Mn合金中存在锯齿状的马氏体形态，通过差示扫描量热法也证实了和共存于Cu-Al-Mn合金中。评估了形变热处理前、后及800 °C退火15 min, 随后进行水淬的合金的形状记忆性能。另外，采用动电位极化法分析了晶粒细化后合金的腐蚀行为。结果表明，铜溶解过程中主要为阳极反应，Cu-Al-Ni-Mn合金比Cu-Al-Mn合金具有更好的耐腐蚀性。

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镍钛形状记忆合金在局部包套压缩下的塑性屈服

江树勇,胡励,赵亚楠,张艳秋,梁玉龙

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2905-2913.

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作为一种崭新的尝试，局部包套压缩被应用于实现镍钛形状记忆合金在室温下的大塑性变形。基于主应力法和塑性屈服准则，分析了镍钛形状记忆合金局部包套的压缩塑性力学。采用透射电镜、高分辨透射电镜和扫描电镜研究镍钛形状记忆合金在局部包套压缩下的显微组织演变和变形行为。静水压力随着包套外径的增加而增加，有效地抑制了显微裂纹的萌生和扩展，有助于提高镍钛形状记忆合金的塑性，避免了脆性断裂的发生。在0.15~0.50的真实应变范围内，镍钛形状记忆合金在三向压应力状态下的塑性变形满足密席斯塑性屈服准则。在更大的塑性应变下，由于非晶相的出现，镍钛合金不能满足密席斯塑性屈服准则。

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AZ91镁合金脉冲电沉积Ni-SiC纳米复合涂层的磨损与腐蚀性能

M. HAJIALI FINI, A. AMADEH

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2914-2922.

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为了改善AZ91镁合金的表面性能，在含0~15 g/L SiC纳米颗粒的改进的瓦特槽中，采用脉冲电沉积得到不同SiC含量的Ni-SiC纳米复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)研究涂层的形貌，采用能谱仪(EDS)测试涂层的SiC含量。从15 g/L SiC槽中电沉积得到的样品，其涂层的显微硬度提高了600%。采用动电位极化法研究包覆AZ91镁合金的腐蚀行为。结果表明，样品的耐腐蚀性能明显提高，即腐蚀电流密度从未包覆样品的0.13 mA/cm²降低到槽中含15 g/L SiC电沉积包覆样品的1.74×10^-6 mA/cm² ，腐蚀电位从未包覆样品的-1.6 V增加到槽中电沉积包覆样品的-0.31 V。使用盘销摩擦测试仪评估了包覆和未包覆样品的耐磨性能，包覆样品的磨损量比未包覆的小8倍。

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Al₂O₃ 和Y₂O₃改性的低温渗铬涂层的循环氧化和热腐蚀性能

张海军,孙俭峰,周月波

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2923-2928.

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采用在Ni 基上复合电镀Ni-Al₂O₃ 和Ni-Y₂O₃复合涂层后在800 °C下扩散渗铬的方法，分别制备了Al₂O₃ 和Y₂O₃改性渗铬涂层。采用相同的工艺在单Ni 镀层上直接渗铬，获得一种不含氧化物粒子的渗铬涂层。分析了Al₂O₃ 和Y₂O₃影响渗铬涂层的氧化和腐蚀性能的机理。组织结构分析表明，Al₂O₃ 和Y₂O₃能明显抑制在渗铬过程中涂层晶粒的长大。800 °C循环和75% Na₂SO₄+25% NaCl混合盐腐蚀试验结果表明：与在单Ni 镀层上直接渗铬相比，Al₂O₃ 和Y₂O₃改性的渗铬涂层所具有的细晶结构促进了保护性氧化物形成元素Cr 沿晶界向氧化前沿的快速扩散，从而有利于致密保护性Cr₂O₃ 氧化膜的快速形成，使得改性的渗铬涂层表现出更优异的抗循环氧化和混合盐热腐蚀性能。

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电沉积参数对Co-BN(六方)纳米复合涂层显微组织和摩擦性能的影响

Zahra SHAHRI, Saeed Reza ALLAHKARAM

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2929-2938.

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通过扫描电镜、场发射扫描电镜、能谱、原子力显微镜和X射线衍射等测试技术，研究电流密度、占空比和频率对电沉积Co-BN(六方)纳米复合涂层的显微组织和BN粒子含量的影响。同时，研究其显微硬度、摩擦性能以及磨损机理。随着电流密度和频率的增加，涂层的BN粒子含量和显微硬度先增加后减少。另外，通过减少占空比，可以沉积更多的BN粒子并且得到更高的显微硬度。在占比空10%，频率50 Hz和电流密度100 mA/cm²的条件下，可以得到最佳的涂层摩擦性能。

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铜-铋电镀涂层的结构和力学性能

魏晓金,陈为为,王宇鑫,郑思琳,高唯

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2939-2944.

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采用电镀方法制备铜-铋复合涂层。由于铋在铜中的溶解度极低，因此涂层具有两相混合结构。研究铜在铜-铋复合涂层中的晶体结构和晶格参数，测试涂层的力学性能，并与铜涂层进行了比较。结果表明，电镀参数对涂层的力学性能影响较大。在电流密度为50 mA/cm²，电镀时间为20 min时，铜涂层的硬度为HV₅₀165，而铜-铋复合涂层的硬度提高到HV₅₀ 250；铜-铋复合涂层的耐磨性也相应提高。

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ZrO₂/TiO₂复合光催化膜的微弧氧化法制备及表征

罗强,蔡启舟,李欣蔚,潘振华,李玉洁,陈喜娣,严青松

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2945-2950.

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采用微弧氧化方法和原位生成的Zr(OH)₄胶体颗粒，在纯钛基体上制备ZrO₂/TiO₂复合光催化膜。采用SEM、EDX、XRD、UV-Vis DRS等分析手段，对膜层进行分析表征。结果表明：复合膜显示出层状和多孔的结构，由锐钛矿、金红石和ZrO₂组成；相对于纯TiO₂膜，复合膜层的光吸收截止边缘产生红移；ZnO₂/TiO₂复合膜层和纯TiO₂膜层在紫外光照射下，对罗丹明B的光催化速率常数分别为0.0442和0.0186 h^-1。

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纳米Al₂O₃-13%TiO₂粉末及其等离子喷涂涂层的相变

路学成,阎殿然,杨勇,董艳春,何继宁,张建新

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2951-2956.

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将商用纳米Al₂O₃与TiO₂粉末混合制浆，通过喷雾造粒技术重构成大颗粒纳米Al₂O₃-13%TiO₂团聚粉体，然后采用不同加热温度进行烧结，制备用于热喷涂的纳米喂料。采用等离子喷涂技术沉积形成纳米涂层。利用XRD和SEM对纳米粉末和涂层的形貌、显微结构和晶相进行表征。结果表明，在烧结过程中纳米氧化铝没有发生相变，而纳米氧化钛则由锐钛矿相转变为金红石相；在等离子喷涂过程中，部分α-Al₂O₃发生熔化转变为γ-Al₂O₃，且转变量与喷涂工艺参数有关；而TiO₂相只在较低喷涂工艺参数下存在衍射峰，在较高喷涂工艺参数下则以χ-Al₂O₃·TiO₂固溶体存在；涂层在热处理过程中会发生γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃的转变，且有TiO₂相析出。

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Ti层对316L不锈钢表面TiB₂薄膜结合力的影响

夏木建,丁红燕,周广宏,章跃

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2957-2961.

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基于多层膜优异的力学性能，采用磁控溅射法在316L不锈钢基体表面沉淀[Ti/TiB₂]_n (n=1,2,3)多层膜以增强TiB₂薄膜的膜基结合强度。研究周期数对多层膜的结构、硬度及结合力的影响。结果表明：TiB₂单层膜表现为(001)方向的织构。随着周期数的增加，多层膜的织构方向由(001)转变为(100)；多层膜的硬度从20 GPa增加到26 GPa，但略低于TiB₂单层膜的硬度(33 GPa)；相对于单膜的膜基结合力(9.5 N)，多层膜表现出较好膜基结合力，最大结合力可达24 N。

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硅掺杂CVD金刚石薄膜

崔雨潇,张建国,孙方宏,张志明,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2962-2970.

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研究硅掺杂对CVD金刚石薄膜形貌、结构特性和成分的影响。通过向丙酮中加入正硅酸乙酯作为反应气体，在硅基底上沉积硅掺杂CVD金刚石薄膜。金刚石薄膜的表面形貌和显微组织由场发射电镜表征。金刚石薄膜的成分通过拉曼光谱和X射线衍射(XRD)进行研究。薄膜的表面粗糙度由表面轮廓仪评估。结果表明，硅掺杂会降低晶粒尺寸，促进晶粒细化并抑制三角锥形形貌。XRD研究表明，(111)朝向的晶面显著减少。拉曼光谱研究表明，硅掺杂会促进薄膜中硅碳键的形成以及非金刚石相的增多。在硅碳浓度比为1%时，沉积得到光滑的细晶粒金刚石薄膜。

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微波热解法制备的炭涂层对LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂性能的影响

韩亚梅,张正富,张利波,彭金辉,傅梦笔,C.SRINIVASAKANNAN,杜江,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2971-2976.

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报道了炭包覆锂离子电池正极材料LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂的新工艺。炭涂层由前驱体葡萄糖通过微波热解而形成。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜、X射线荧光测试和恒流充放电测试来表征所制备的材料。XRD结果表明，炭包覆没有改变LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂材料的相结构。SEM结果表明，炭包覆的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂颗粒表面变得粗糙。充放电测试结果显示，炭包覆的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂的循环性能与未包覆的相比得到提高。炭包覆的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂在0.2C倍率下循环50次的容量保持率由84.8%提升到95.5%，且高倍率下材料的容量保持率得到提高。

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废镍催化剂回收制备纤维状氢氧化镍

PinakPATNAIK,AvijitBISWAL,BankimChandraTRIPATHY,SangitaraniPRADHAN,BarshaDASH,RamasamySAKTHIVEL,T.SUBBAIAH,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2977-2983.

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研究从废旧镍催化剂中回收镍以制备氢氧化镍。采用酸浸法，在90 °C下用1 mol/L硫酸浸没废镍催化剂，从中提取镍。向净化后的含镍溶液中加入NaOH，分别采用3种不同的方法，即尿素水解、传统方法和水热方法制得3种不同的氢氧化镍，分别命名为Ni(OH)₂-U, Ni(OH)₂-C和Ni(OH)₂-H。与传统方法相比，采用水热方法制得的氢氧化镍具有更好的结晶度。Ni(OH)₂-C和Ni(OH)₂-H都含有b-Ni(OH)₂与a^*-Ni(OH)₂×0.75H₂O的混合相，而Ni(OH)₂-U只含有a^*-Ni(OH)₂×0.75H₂O相。TEM观察显示Ni(OH)₂-U样品具有棒状结构。在这3种样品中，Ni(OH)₂-U表现出最好的电化学活性。

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保温时间对0.98(K_0.5Na_0.5)NbO₃-0.02LaFeO₃陶瓷电性能的影响

程花蕾,周万城,杜红亮,罗发,朱冬梅

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2984-2988.

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研究保温时间对0.98(K_0.5Na_0.5)NbO₃-0.02LaFeO₃(缩写为0.98KNN-0.02LF)无铅陶瓷相结构、显微组织、介电性能及铁电性能的影响。所有烧结样品均为纯的伪立方钙钛矿相，保温时间对相结构影响不大。随着保温时间的延长，样品的XRD衍射峰逐渐增强，并且向低角度移动。SEM观察结果显示，随着保温时间的延长，陶瓷样品的致密性提高，晶粒异常长大并出现孪晶结构。介电温谱表明，随着保温时间的延长，介电性能有所降低。电滞回线结果表明，2P_r随着保温时间的延长而增大的程度有所减小，而2E_c略有增加。在1150 °C烧结2 h得的到陶瓷的性能较优：ε_r=2253，tan δ<5%，2P_r=34.51 μC/cm²，2E_c=5.07 kV/mm。

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新型铜基块体非晶合金Cu_55-x Zr₃₇Ti₈In_x的制备及性能

皮锦红,潘冶,吴继礼,张露,贺显聪

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2989-2993.

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利用铜模吸铸法合成Cu-Zr-Ti-In非晶棒。块体非晶合金Cu₅₀Zr₃₇Ti₈In₅的ΔT_x 值最大，为66 K。从原子尺寸大小和热力学角度分析在铜基非晶合金中添加适量In元素后能够提高其非晶形成能力的原因。在所测的块体非晶合金Cu_55-xZr₃₇Ti₈In_x(x≤5)中，Cu₅₂Zr₃₇Ti₈In₃表现出最高的抗压强度(1981 MPa)和最佳的塑性，其在压缩断裂前的总塑性变形量约为1.2%。

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Cu-Ti合金原位生成TiB₂颗粒时的组织演变

M.SOBHANI,H.ARABI,A.MIRHABIBI,R.M.D.BRYDSON

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 2994-3001.

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通过原位生成反应，采用Cu-3.4%Ti和Cu-0.7%B中间合金，利用快速凝固技术制备纳米TiB₂颗粒增强块体Cu-Ti合金，然后对合金在900 °C进行热处理1~10 h。高分辨透射电镜(HRTEM)观察表明，在铜熔体中，Ti和B通过原位反应生成初始纳米TiB₂颗粒和TiB晶须，TiB晶须的生成会导致TiB₂颗粒粗化。初始TiB₂颗粒沿晶界分布，会阻碍晶粒在高温下的生长。在对合金进行热处理时，晶粒内的Ti和B原子通过扩散反应生成二次TiB₂颗粒。对合金热处理前后的导电率和硬度进行测试。结果显示，生成的二次TiB₂颗粒能够延缓合金在高温下硬度的下降，合金的电导率和硬度随着热处理时间的延长而增加，在处理8 h时分别为33.5%IACS和HV 158。

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Ti-15-3钛合金橡皮成形凸弯边起皱预测

孙永娜,万敏,吴向东

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3002-3010.

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基于ABAQUS/Explicit对Ti-15-3钛合金室温锥杯成形实验中悬空侧壁起皱现象进行分析，通过对零件边缘的皱纹波长和峰高的定量研究，获取较适合Ti-15-3钛合金室温成形侧壁起皱的模拟参数。将Ti-15-3钛合金室温锥杯成形起皱获取的模拟参数，用于Ti-15-3钛合金凸弯边橡皮成形起皱的预测，通过定量比较凸弯边边缘的皱纹波长和峰高，分析不同硬度的橡皮对Ti-15-3钛合金凸弯边橡皮成形起皱的影响。经实验验证，有限元模拟对Ti-15-3钛合金凸弯边上皱纹的模拟与实验结果有很好的一致性。

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镁合金有限元与三维加工图相结合的材料驱动的可加工性模拟

刘娟,李居强,崔振山,欧立安,阮立群

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3011-3019.

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基于PRASAD提出的传统的二维加工图理论，建立考虑应变的三维加工图，描述功率耗散系数和流变失稳区域随应变速率、温度和应变的变化。三维加工图说明了材料的内禀可加工性，而有限元分析方法可得到材料在特定工艺条件下应力、应变、应变速率及金属流动情况，说明了由模具形状和工艺条件决定的应力状态可加工性。基于此，提出一个新的由材料驱动的热变形可加工分析方法，联合考虑有限元和三维加工图，可以说明整个热加工过程的材料可加工性(包括应力状态可加工性和内禀的可加工性)。通过此方法，研究难变形金属镁合金的热锻过程，包括复杂热锻直齿锥齿轮的三维热力耦合有限元和三维加工图的集成模式。基于得到的研究结果，成功进行了热锻试验。试验表明新的方法用于确定最佳工艺参数是合理的。

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粉末冶金Al-1.1Sc和Al-2SC合金晶体结构的实验和第一性原理研究

HamzaYa？arOCAK,ErcanU？GUN,RahmiüNAL

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3020-3026.

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采用气体雾化合金颗粒制备Al-1.1%Sc 和 Al-2%Sc合金。采用X射线衍射分析合金样品以确定样品的晶格参数。利用这些晶格参数，分别通过WIEN2K和EMTO程序对该合金的力学性能进行理论计算。将实验得到的合金的弹性模量和理论计算结果进行比较。讨论了计算得到的Al₃Sc相和Al-Sc合金的力学性能以确定Al-Sc合金中最佳的Sc含量。结果表明，最高的Sc含量约为1.0%，更多的Sc不能提高合金的力学性能。

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基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件新型生物医用钛合金的设计

戴世娟,王煜,陈锋,余新泉,张友法

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3027-3032.

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基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件，运用正交试验，设计了具有较低弹性模量和较高强度且含有无毒元素Nb、Mo、Zr 和 Sn的新型生物医用β钛合金Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr，并对该合金的显微组织和力学性能进行分析。结果表明，Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr合金在800 °C下固溶处理后，由单一的β等轴晶构成。与Ti-6Al-4V相比，该合金具有较优越的力学性能：E=65 GPa，σ_b=834 MPa，σ_0.2=802 MPa，δ=11%，有望成为新型种植材料。该方法可以有效地降低实验次数，并得到理想的实验结果。

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鼓包法表征聚合物薄膜的界面粘接性能

王子菡,马增胜,周益春,卢春生

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3033-3039.

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采用鼓包法研究聚丙烯薄膜/不锈钢基底的粘接性能。基于数字散斑相关法，对自由窗口的聚丙烯薄膜受油压发生变形的全场形貌进行测量。实验结果表明：方形窗口薄膜的剥离最先从四边的中心开始，然后扩展到薄膜的4个尖角，变形形貌从方形最后变成圆形。聚丙烯薄膜/不锈钢基底的界面粘接能为(22.60±1.55) J/m²，这个结果和圆形薄膜窗口测量的结果吻合得较好。

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退役动力电池寿命预测与匹配检验

周向阳,邹幽兰,赵光金,杨娟

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3040-3045.

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研究商业用18650型锂离子电池(额定容量1150 mA·h)的循环寿命衰减规律，利用外推法预测电池的剩余寿命。结果表明，锂离子电池容量保持率与循环寿命服从二次高斯函数关系，匹配检测和一系列的交流阻抗测试验证了所选择的模型的正确性以及精度(>99%)。建立循环寿命模型有利于缩短电池寿命测试周期，降低预测成本。

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滨海大型金矿床取消矿柱及房柱交替采矿的新工艺

刘志祥,党文刚,贺显群,李地元

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3046-3056.

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针对三山岛金矿条件，研究了深部开采取消点柱的工艺技术。首先，调查测试了矿岩物理力学参数，并对矿岩质量进行了分级。其次，在详细分析上下盘及矿体的物理力学特性的基础上，对三山岛金矿深部开采取消矿柱进行了有限元数值模拟，研究得出-555 m水平以下矿体的开采可全面取消矿柱。最后，结合矿床条件，提出了房柱交替式盘区上向分层充填采矿新工艺。工业试验结果显示，该新工艺大幅度提高了单位面积开采强度，对岩层扰动小，盘区生产能力大，矿石损失贫化小，获得了显著的经济效益。此外，对三山岛金矿由于深部开采而导致的地表沉降利用ANSYS软件进行分析，同时对岩层变形进行了监测。结果表明，三山岛金矿深部开采取消矿柱和采用房柱交替采矿新工艺后能够有效控制岩层变形，从而可实现滨海大型金矿床安全高效低贫损开采。

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Gemini双季铵盐捕收剂BDDA和EDDA对高岭石、叶腊石、伊利石浮选行为的比较及机理

黄志强,钟宏,王帅,夏柳荫,刘广义

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3055-3062.

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采用了新型Gemini双季铵盐捕收剂丁烷-1,4-双十二烷基二甲基溴化铵（BDDA）和乙烷-1,2-双十二烷基二甲基溴化铵(EDDA)对比研究了其对高岭石、叶腊石、伊利石的浮选行为及作用机理。单矿物试验结果表明，在广泛的pH范围内，新型Gemini双季铵盐捕收剂BDDA和EDDA对三种铝硅酸盐矿物具有优异的捕收性能，且BDDA的捕收能力强于EDDA。红外光谱和动电位研究表明，Gemini双季铵盐捕收剂对三种铝硅酸盐矿物的作用机理为静电吸附和氢键作用。采用DFT密度泛函理论，在B3LYP/6-31G(d)水平上对捕收剂阳离子BDDA²⁺和EDDA²⁺进行量化计算，结果表明BDDA的捕收能力强于EDDA。这与单矿物浮选结果、动电位测定结果一致。

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O,O-二(2,3-二羟基丙基)二硫代磷酸对黄铜矿和方铅矿的选择性抑制

朴正杰,魏德洲,刘智林,刘文刚,高淑玲,李明阳

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3063-3067.

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以丁铵黑药为捕收剂，添加一种新型抑制剂O,O-二(2,3-二羟基丙基)二硫代磷酸(DHDTP)对黄铜矿和方铅矿进行浮选，通过动电位和吸附量的测试，探讨抑制剂DHDTP与矿物的相互作用机理。浮选试验结果表明：在整个pH范围内，抑制剂DHDTP对黄铜矿的抑制作用很弱；在pH 6~10范围内，抑制剂DHDTP对方铅矿有很强的抑制作用。随着抑制剂DHDTP用量的增多，方铅矿的回收率迅速降低，而黄铜矿的回收率只有小幅度的降低。在DHDTP用量278 mg/L、矿浆pH 6的条件下，人工混合矿浮选得出的精矿中铜的品位和回收率较好，分别为24.08%和81%。通过动电位和吸附量的测试结果可知，DHDTP在方铅矿上的吸附能力明显高于黄铜矿的。

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德兴铜矿尾矿库重金属的浸出

郭耀广, 黄鹏, 张武刚, 袁学武, 范凤霞, 王焕丽, 柳建设, 王兆慧

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3068-3075.

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德兴铜矿的4＃尾矿库废水来源包括碱性浮选矿浆和附近露天矿山的酸性废水(AMD)。因此，酸性矿山废水的酸化作用极可能造成尾矿中重金属的浸出。通过实验室的批次实验对德兴铜矿尾矿中锌、铜、铁和锰的浸出行为进行了研究，对pH值、温度、颗粒大小和接触时间对重金属浸出的影响进行了讨论。结果表明，锌、铜、铁和锰是尾矿中的主要重金属，石英类脉石矿物是尾矿的主要成分。尾矿的溶解反应受酸度控制，其动力学可以根据非均相反应的模型来表达，通过表面化学反应作为速率决定步骤的核收缩模型来解释。这些重金属的浸出依赖于pH值和接触时间。批次实验研究得出，锌、铜、铁和锰在pH= 2.0时的最大浸出率分别为5.4%、5.8%、11.1% 和 34.1%。重金属的溶出与温度呈正相关性。颗粒大小不会改变这些重金属的浸出趋势，但会略微导致重金属的最高浓度和平均水平的下降。

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钒钛渣碱浸脱硅

陈德胜,赵龙胜,齐涛,胡国平,赵宏欣,李洁,王丽娜,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3076-3082.

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研究一种选择性脱除钒钛渣中二氧化硅的工艺。利用XRD、SEM和EDS对钒钛渣和碱浸出后的样品进行表征。结果表明：钒钛渣的主要组分是黑钛石、辉石和金属铁。黑钛石为板状和颗粒状，分布于辉石中；金属铁为球型，呈蠕虫状被包裹于辉石和黑钛石中，边缘被氧化；硅主要分布在辉石中；钛和钒主要分布在黑钛石中。对搅拌速度、浸出温度、浸出时间、NaOH浓度和液固比对浸出的影响进行研究。结果表明：浸出温度和液固比对SiO₂的浸出率有较大的影响，在最佳实验条件下，Si、Al、Mn和V的浸出率分别为88.2%、66.3%、27.3%和1.2%。钒钛渣碱浸脱硅动力学过程受化学反应控制，其表观活化能为46.3 kJ/mol。

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高压酸浸镍钼矿提取钼和镍

王私富,魏昶,邓志敢,李存兄,李兴彬,吴钧,王明双,张帆

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3083-3088.

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研究一项针对镍钼矿用高压酸浸的方法回收镍和钼的全湿法工艺。采用该工艺避免了传统工艺焙烧镍钼矿(15%~25% S)带来的大量SO₂和As₂O₃排放，减小了对环境的污染；与现有的湿法碱浸回收钼工艺相比，本工艺在酸浸过程中回收了几乎全部的镍和大部分的钼。在氧压环境下，几乎全部的镍和大部分的钼都进入溶液，少部分的钼留在酸浸渣中，酸浸渣进一步用碱(NaOH)浸出。在最佳的实验条件下，97%的镍和96%的钼分别被浸出。

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氧化锰烟气脱硫的可行性

叶万奇,李运姣,孔龙,任苗苗,韩强

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3089-3094.

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为了有效和经济地脱除烟气中的硫，利用文献中的数据绘制不同温度下Mn-S-O系的热力学平衡图，从热力学角度说明使用氧化锰脱硫的可行性。提出最合适的烟气脱硫温度区间为600~800 K，而由于反应的强烈放热使得其能够维持操作的热平衡。天然锰矿由于其孔道结构而具有较大的表面积和较高的化学活性，使其脱硫效率可以保持在很高的水平。Mn-S-O与Fe-S-O系的叠加图中存在MnSO₄和Fe₂O₃的重叠区域，说明可以通过选择性脱硫避免硫酸铁的形成。简单讨论了多级脱硫系统。

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改性壳聚糖对湘江河水中重金属污染物Cr(VI)的吸附

刘韵琴,刘云国,胡新将,郭一明

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3095-3103.

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利用分子印迹技术和甲基丙烯酸对壳聚糖进行改性，并在改变吸附条件、吸附动力学和吸附等温线的基础上，对湘江样水中Cr(VI)进行吸附研究。结果表明：X射线衍射谱显示印迹聚合物的结晶能力减弱，但非结晶区面积增加，吸附点位数提高，对Cr(VI)的吸附容量增大；印迹聚合物对Cr(VI)的吸附能力随时间的延长而增加，8 h后达到饱和，最佳吸附时间是吸附后4~8 h，对Cr(VI)的提取率最大值为33.7%。提取液最佳pH 值是4.5~7.5；提取率随着壳聚糖脱乙酰度的增大而增大，吸附效果最好的是90%脱乙酰度壳聚糖。吸附量随着壳聚糖的浓度增加而增加，饱和后对Cr(VI)的提取率变化相对平稳，实验测得最高去除率为98.3%。Cr(VI)印迹壳聚糖吸附的准一级动力学和二级动力学模型线性相关系数分别是0.9013和0.9875，吸附速率分别为0.0091 min^-1和7.129 g/(mg·min)。Cr(VI)印迹壳聚糖的吸附更符合二级动力学模型，与Langmuir 吸附等温线的拟合性比 Freundlich吸附等温线的更好，计算得到的最大吸附容量为 15.784 mg/g，对河水中Cr(VI)的吸附效果明显。

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氧化物与氟化物的加入对氯化物熔盐体系电解制备Mg-La合金的影响

王世栋,李权,叶秀深,孙庆国,吴志坚

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3104-3111.

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以石墨坩埚为阳极，钨棒为阴极，在750 °C的MgCl₂-LaCl₃-KCl熔盐体系中，采用恒电位电解制备Mg-La合金。研究氧化物和氟化物的加入对电解的影响，通过XRD对部分Mg-La合金产物和电解渣进行表征。随着MgO或La₂O₃在熔盐电解质中加入量的增加，电流效率和所得合金产物的质量都减小，表明MgO和La₂O₃参与电解质中的反应。在加入的氧化物质量相同的情况下，MgO与La₂O₃相比对电流效率和合金产物质量的影响更明显。XRD研究结果表明：MgO或La₂O₃加入到熔盐电解质中后，有LaOCl生成，LaOCl电解渣的生成是氧化物对电解消极影响的主要原因。在本实验的的熔盐体系中，CaF₂的加入对消除MgO的负面影响没有积极意义，这可能和镧化合物在熔盐电解质中的复杂反应有关。

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氢化球磨Mg-Al-H粉体的显微组织及放氢特征

王瑶,曾小勤,邹建新,李德江,吴晓梅,丁文江,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3112-3118.

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研究Mg-Al粉体在氢气气氛下球磨的显微组织及相变。结果表明：在Mg-3%Al和Mg-9%Al两种粉末中，球磨4 h后都能观察到β-MgH₂相生成，并且β-MgH₂相的含量在球磨32 h后达到最大(~80%)。在这两种粉末中球磨后都没有Mg₁₇Al₁₂相出现。而将Mg-9%Al球磨后粉末加热到350 °C有Mg₁₇Al₁₂相析出。球磨8~40 h后，DTA分析显示放氢曲线都有双峰现象，这可能是β-MgH₂相不同大小颗粒的放氢性能不同产生的。

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热模模压制取铝电解阳极炭块

王耀武,彭建平,狄跃忠,冯乃祥

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3119-3124.

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采用热模模压法制备铝电解阳极炭块，并对制取的阳极炭块的物理化学性能进行测试。研究模压工艺和沥青添加量对预焙阳极炭块体积密度、抗压强度和抗氧化性的影响。采用扫描电镜对炭块的微观结构进行分析，对热模模压生产阳极炭块的机理进行探讨。结果表明：采用热模模压法生产炭阳极可使沥青进入石油焦颗粒的内部，并填充石油焦颗粒内部的气孔，从而减少预焙阳极炭块的气孔率，提高其密度。采用热模模压生产的预焙阳极炭块的体积密度为1.64~1.66 g/cm³，比工业阳极炭块的体积密度增加0.08~0.12 g/cm³，同时其抗氧化性能也获得较大的提高。

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烧嘴对蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的影响

王计敏,许朋,闫红杰,周孑民,李世轩,贵广臣,李文科

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3125-3136.

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结合蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的特点，运用FLUENT UDF和FLUENT Scheme混合编程，耦合用户自定义熔化模型和燃烧器换向及燃烧量变化模型，实现了蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的数值模拟。依据优化原则，获得了熔炼时间随影响因子的变化规律：熔炼时间随着旋流数、燃烧器倾角、空气预热温度或天然气流量的增加而缩短；熔炼时间随着燃烧器间水平夹角或空燃比的延长，先减小而后增加；熔炼时间随着燃烧器高度的增加而延长。

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溶液中含水量对铝合金表面自组装TDPA膜缓蚀行为的影响

Jun-e QU, Geng CHEN, Hai-ren WANG, De-jian NIE

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3137-3144.

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用含水量不同的正十四烷基膦酸(TDPA)/乙醇-水混合溶液在2024铝合金表面制备TDPA自组装膜。采用动电位扫描、电化学交流阻抗(EIS)、傅里叶红外(FTIR)、俄歇能谱(AES)以及原子力显微镜(AFM)等手段，研究自组装膜在0.1 mol/L硫酸溶液中对铝合金的吸附及缓蚀性能的影响。傅里叶红外以及俄歇能谱测试结果表明：TDPA分子成功吸附于合金表面，且吸附密度随着溶液中水含量的增加而增加。电化学测试以及腐蚀形貌观察结果表明：4 h的自组装能够获得最佳缓蚀效率；自组装溶液中水含量越高，得到的自组装膜缓蚀性能越好；自组装溶液中水对自组装膜性能的影响与金属表面的水化反应有关。

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基于分形特征的金属期货量价相关性的长记忆性

程慧,黄健柏,郭尧琦,朱学红,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3145-3152.

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采用MF-DCCA方法，对我国金属期货市场量价相关性的多重分形特征和长记忆性特征进行实证检验。结果表明我国金属期货量价关系存在着具有一定时间期限的长记忆性特征。通过分析量价相关性存在多重分形特征的原因，进一步证明我国金属期货市场量价相关性存在长记忆特征。多重分形特征和长记忆性的存在意味着将分形市场理论以及其它的非线性理论和方法引入到对我国金属期货市场行为的分析，具有重要的现实意义。

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优势高技术金属矿产资源的策略性均衡价格及数值模拟

钟美瑞,谌杰宇,朱学红,黄健柏,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(10): 3153-3160.

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针对优势高技术金属矿产资源开发补偿价值体系及定价机制的扭曲，构建社会效用函数修正优势高技术金属矿产资源开发商决策效用函数，并把社会效用函数延伸到优势高技术金属矿产资源开发的斯坦克尔伯格产出决策博弈模型中。分析利他、非公平厌恶及序贯互动公平信念均衡对市场垄断程度的影响，进而分析产量与价格的变动趋势，并获得具有实验经济学意义的博弈公平均衡。通过数值模拟对博弈公平均衡进行算例验证。首次提出用生产者剩余变化来测度心理偏好产生的策略性价值的测度方法，为优势高技术金属矿产资源开发补偿价值体系完善提供技术支撑。

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2013年, 第23卷, 第10期　刊出日期：2013-10-25

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