中国有色金属学报（英文版）

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胡继龙,唐昌平,张新明,邓运来,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3161-3166.

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利用光学显微镜、扫描电镜及XRD物相分析研究稀土元素Nd对过共晶Mg-3%Si合金中Mg₂Si粒子的变质作用与机理。结果表明：随着Nd含量的增加，初生Mg₂Si粒子的形貌由粗大的树枝状转变为细小的多面体状。当Nd含量增至1.0%时，初生Mg₂Si粒子被完全细化，尺寸约为10 μm。然而，随着Nd含量的进一步增加，初生Mg₂Si粒子反而又出现了粗化的现象。其变质机理主要是Nd元素富集于初生Mg₂Si相的生长表面并抑制其优先生长晶向的生长，即中毒效应。当Nd含量超过3.0%时，初生Mg₂Si粒子中的白色粒子由NdMg₂相转变为NdSi和NdSi₂化合物。因此，适量的Nd元素可以有效地细化初生Mg₂Si粒子。

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Al-5C中间合金对AZ31镁合金的细化机理

张爱民,郝海,张兴国

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3167-3172.

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采用粉末原位合成工艺制备Al-5C中间合金，研究Al-5C中间合金对AZ31镁合金晶粒细化的影响及细化机理。结果表明：Al-5C中间合金由α(Al) 和 Al₄C₃两相组成，Al₄C₃颗粒的尺寸分布由烧结时间控制。Al-5C中间合金能显著地细化AZ31镁合金晶粒尺寸，当Al-5C中间合金添加量低于2%时，随着Al-5C中间合金添加量的增加，AZ31镁合金晶粒尺寸减小。晶粒细化机理是由于 Al₄C₃ 与 Mn 反应生成的Al-C-Mn 颗粒能作为初生α-Mg晶粒的异质形核基底，从而细化晶粒。

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液态金属浸渗纤维预制体的临界压力与浸渗行为

关俊涛,齐乐华,刘健,周计明,卫新亮

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3173-3179.

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开发液态金属浸渗过程动态测量装置，以其深入研究液态金属在纤维预制体内部的渗流行为。利用该装置进行液态镁合金浸渗10%体积分数短碳纤维预制体的研究，测量浸渗过程中的临界浸渗压力，研究浸渗压力对浸渗速率的影响，观察不同浸渗压力下复合材料的微观形貌。结果表明：浸渗所需的临界压力为0.048 MPa，大于理论计算结果；随着浸渗压力的增大，液态金属的浸渗速率提高，但提高的幅度逐步降低；增大浸渗压力能够有效消除复合材料中的未浸渗缺陷；浸渗压力为0.6 MPa时获得组织致密的C_f/Mg复合材料。

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挤压态AZ80镁合金的热变形行为

李慧中,卫晓燕,欧阳杰,姜俊,李轶

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3180-3185.

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通过热压缩实验，研究挤压态AZ80镁合金在变形温度为250~450 °C，应变速率为0.001~10 s^-1条件下的热变形行为。采用经过温升修正的流变应力计算该合金的Zener-Hollomon参数(Z参数)。结果表明，挤压态AZ80镁合金适宜的变形条件为应变速率0.1 s^-1、变形温度350~400 °C。另外，讨论了显微组织演化与Z参数之间的关系。在高温及低应变速率(低Z参数)时，合金发生了完全再结晶并产生了大的再结晶晶粒。综合考虑加工图和显微组织，变形温度400 °C、应变速率0.1 s^-1是合金适宜的热变形条件。

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等温多向锻造AZ61镁合金的组织演化与力学性能

夏祥生,陈明,卢永进,樊富友,朱春华,黄静,邓天泉,朱世凤

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3186-3192.

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研究AZ61镁合金在等温锻造过程中的显微组织及力学性能变化，讨论晶粒细化机理及显微组织与力学性能的关系。结果表明：合金的平均晶粒尺寸随着多向锻造道次的增加而减小，在初始的1、2道次变形过程中，晶粒急剧细化，随着变形道次的增加，晶粒细化能力减弱，经过6道次变形后，晶粒尺寸由初始的148 μm 细化到14 μm。晶粒细化主要是由于合金在锻造过程中发生了连续动态再结晶。随着变形道次的增加，合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐增加。

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铸态Mg-6Zn-2Er合金的室温拉伸失效机制

刘轲, 王庆峰,杜文博, 李淑波, 王朝辉

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3193-3199.

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在室温条件下进行了铸态Mg-6Zn-2Er合金的室温拉伸试验。结果表明，该合金的断裂伸长率为5.6%。粗大的第二相，特别是粗大的Mg₃Zn₃Er₂ 相(W相)是合金失效断裂的主要原因。这表明W相不能有效地实现应力的传递，导致自身内部有裂纹产生。比较可知，合金的基体与第二相间的界面比较稳定，没有裂纹产生。因此，合金第二相的尺寸、分布、形貌和类型显著地影响合金的塑性变形行为。

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往复挤压AM60B镁合金的组织与力学性能

王丽萍,陈添,姜文勇,冯义成,曹国剑,朱岩

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3200-3205.

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通过往复挤压(CEC)变形来细化AM60B镁合金的组织。结构表明：随着CEC道次的增加，组织得到明显细化。当材料达到临界最小晶粒尺寸时，进一步挤压变形也很难使组织得到明显的细化。细小的组织具有优异的力学性能，合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别由铸态的62.3、64 MPa、201 MPa和11%上升到二道次变形后的72.2、183.7 MPa、286.3 MPa和14.0%。但是再进一步挤压变形材料的力学性能增加幅度不明显，经四道次挤压变形后其硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为73.5、196 MPa、297 MPa和16%

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5083-H116铝合金在气蚀条件下的恒电位腐蚀防护技术

Seung-JunLEE,Young-SooPARK,Seong-JongKIM

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3206-3214.

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研究铝合金5083-H116在海水中的气蚀损伤行为特征，以期提高合金的耐气蚀性能。通过在不同电位条件下进行的恒电位实验，确定抑制气蚀损伤的最优保护电位。实验在电位为-2.2~-1.4 V的范围内进行，这对应于铝合金5083-H116阴极极化曲线上的浓差极化和活化极化区域。对实验获得的电流密度—时间曲线进行研究，通过三维显微镜和扫描电子显微镜分析合金表面的损伤情况。结果表明，合金的最优保护电位为-1.9~-1.5 V，在此电位条件下，合金的气蚀损伤得到显著地减轻。

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不同热处理态2024铝合金的腐蚀行为

K. S. GHOSH, Md. HILAL, Sagnik BOSE

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3215-3227.

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分别在3.5% NaCl溶液、3.5% NaCl+1.0% H₂O₂溶液和pH=12的3.5% NaCl溶液中进行动电位极化实验，研究2024 Al-Cu-Mg合金在不同热处理状态下的腐蚀行为。极化曲线表明，随着合金时效时间的延长，合金的腐蚀电位向负方向移动；向NaCl溶液中添加H₂O₂会使腐蚀电位正移；在pH=12的3.5% NaCl溶液中的极化曲线表现出明显的钝化现象。腐蚀试样表面表现为常见的腐蚀特征，但也有扩大的点蚀、晶间腐蚀现象出现。循环动电位极化曲线显示有宽的循环极化滞后环，不同的腐蚀模式表明合金的点蚀生长对合金的热处理状态敏感。通过显微组织分析，探讨了不同热处理状态下合金在不同NaCl溶液中的腐蚀机理。

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稀土Sm元素对铸态Al-Si-Cu合金组织和力学性能的影响

胡志,闫洪,饶远生

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3228-3234.

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通过光学显微镜、扫描电镜及能谱分析，研究了稀土元素钐对铸态Al-Si-Cu 合金组织和力学性能的影响。结果表明：稀土元素钐的添加不仅能有效地细化Al-Si-Cu合金中的α(Al)枝晶和共晶硅相，而且使得富铁相的体积分数下降，其形状从中国汉字状转变为板条状。发现了两种富钐的金属间化合物：AlSiSm相和AlSiCuSm相，块状的 AlSiCuSm 相通常与针状的AlSiSm相连。稀土元素钐的添加使得Al-Si-Cu合金的力学性能得到改善，当钐含量为1.0%时，合金的抗拉强度和伸长率分别为220 MPa和 3.1%。

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Al-5.8Mg-Mn-Sc-Zr合金的再结晶行为

王迎,潘清林,宋艳芳,李晨,李智凤,陈琴,尹志民

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3235-3241.

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采用活性熔剂保护熔炼，水冷铜模激冷铸造技术制备了Al-5.8Mg-0.4Mn-0.25Sc-0.1Zr(质量分数，%)合金板材。通过显微硬度测试、光学显微镜和透射电镜观察等分析手段研究了该合金的再结晶温度和再结晶形核机制。结果表明：通过添加微量的Sc和Zr元素使Al-Mg-Mn合金的抗再结晶能力得到显著提高，即添加了Sc和Zr的Al-Mg-Mn合金再结晶温度(450 °C)比没有添加的合金(150 °C)的高。Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金的再结晶温度较高的主要原因是细小、弥散的Al₃(Sc,Zr)粒子对位错和亚晶界的钉扎作用。合金的再结晶形核机制为亚晶合并和亚晶长大的双重机制。

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超声处理铝硅合金过程中的溢出现象

张宇博,卢一平,接金川,傅莹,钟德水,李廷举

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3242-3248.

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在超声处理铝硅合金的过程中，伴随着金属液的凝固，一部分半固态金属会在超声工具头附近溢出并沿工具头向上爬升。研究超声处理过程中的这种特殊现象，并对其成因及溢出部分的微观组织变化进行讨论。结果表明：溢出现象与半固态金属中的液体流动和振动模式变化有关。溢出部分来自于超声作用最强烈的区域，且在凝固过程中随超声工具头进行高频振动，因此在溢出部分得到十分细化的凝固组织。初生α(Al)由粗大的树枝晶变为细小的等轴晶，尺寸减小为约70 μm；块状初生硅和针片状共晶硅全部变为细小的硅晶粒，尺寸减小至约10 μm。

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激光沉积Ti60A钛合金的循环热暴露显微组织演变

张阿莉,刘栋,汤海波,王华明

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3249-3256.

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在激光沉积Ti60A合金片状试样(40 mm×12 mm×3 mm)上进行一系列的循环热暴露模拟实验，每个循环包括红外加热120 s至最高800 °C，随后压缩空冷60 s至最低150 °C。采用OM、SEM及EDS分析了合金α相体积分数和β相长度，并测试其显微硬度随热暴露循环次数的变化。结果表明，随着热暴露循环次数的增加，激光沉积Ti60A合金从初始的网篮状β相和体积分数为78.5%的α相逐渐向楔形β相和粗大α相过渡，750次循环后转变为极少量颗粒状β相和体积分数为97.6%的大块α组织。讨论了特殊粗大α和破碎β组织的形成机理。经750次热暴露循环后的合金最硬，其显微硬度比沉积态的高33.3%。

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碳和硼对高铼含量的定向凝固镍基高温合金元素偏析行为的影响

胡勤,刘林,赵新宝,高斯峰,张军,傅恒志

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3257-3264.

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研究元素碳和硼对含铼镍基定向柱晶高温合金相转变温度、元素偏析和碳化物析出相的影响。结果表明：随着碳含量的增加，液相线温度逐步降低，而碳化物的析出温度上升。硼的添加造成合金液相线温度、碳化物析出温度和固相线温度均下降。随着碳含量的增加，铼元素的偏析先增大后减小，而其它元素的偏析程度变化并不是很大。铼、钨、钽的偏析随硼的加入而逐渐增大。合金中碳化物的形态主要为汉字体状，碳化物数量随着碳含量的增加逐渐增大。添加硼元素的合金中析出的碳化物较不含硼元素的合金中析出的碳化物更加集中和粗大。

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过冷Ni-15%Cu合金组织与微观织构演化规律

李圣,王海丰,刘峰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3265-3270.

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采用熔融玻璃净化和循环过热方法实现Ni-15%Cu(摩尔分数)合金的深过冷。采用再辉后自然冷却和水淬两种方式研究凝固冷却对凝固组织和微观织构的影响。在小过冷度下，自然冷却条件下晶粒细化组织呈随机位向，而快淬条件下晶粒细化组织呈集中位向，但均无退火孪晶；在大过冷度下，晶粒细化组织呈随机位向，大量退火孪晶出现，再结晶和晶粒长大发生。分析表明：在小过冷度和大过冷度下的晶粒细化组织的微观织构形成过程中，对流和再结晶起重要作用。

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Fe-29Ni-17Co合金的热变形行为

MohammadYAZDANI,SeyedMehdiABBASI,AliKarimiTAHERI,AmirMOMENI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3271-3279.

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在实验温度为900~1200 °C，应变率为0.001~1 s^-1的条件下，对Fe-29Ni-17Co合金进行热压缩试验。热压缩过程中的动态再结晶导致材料的流变软化。用双曲正弦方程分析材料的流变行为，并确定了相应的材料常数A, n 和 a，其中得到的表观活化能为423 kJ/mol。材料的应力峰值与稳态应力对Zener-Hollomon参数显示出简单的指数依赖关系。用Avrami方程分析了动态再结晶动力学，得到相应的指数为2.7，高于文献报道的2，这与连续动态再结晶机制有关。采用Cingara方程搭建峰值流变曲线，得到应变指数c约为0.85，比有关报道的不锈钢的c值0.2高，这点更加强了关于进行Fe-29Ni-17Co合金动态回复或连续动态再结晶研究的想法。

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磁控溅射铝膜的微观结构对磁致冷钆腐蚀性能的影响

吴红艳,刘剑,赵浩峰,蒋琼,徐一,徐佳

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3280-3285.

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研究了表面镀铝和未镀铝的钆的静态和电化学腐蚀试验。结果表明，未镀铝的钆在水作用下表面形成大量裂痕，而多角状的铝膜结构由于点蚀坑的存在比片状铝膜结构的耐腐蚀性能差。片状铝膜由于与基体之间形成有效的物理阻挡，且片状结构致密，延长了阴极保护。因此，制备表面层状铝膜结构是显著提高磁制冷钆表面耐腐蚀性能行的有效方法。

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极低电位下溅射沉积钛表面阳极氧化膜的生长与结晶

邢俊恒,夏正斌,李辉,王莹莹,钟理

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3286-3292.

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以磁控溅射法沉积在单晶硅片上的钛薄膜样品为工作电极，以循环伏安法为阳极氧化方式，研究极低电位下钛表面氧化膜的生长与结晶行为。通过AFM、SE和XPS等手段表征钛表面阳极氧化膜的表面形貌、结晶性和化学组成。结果表明，即使在低至1000 mV的电位下，所形成的阳极氧化钛薄膜也是结晶的，而不是无定型的。升高氧化电位或者降低电位扫描速率都有利于钛氧化膜的形成和结晶。认为，在极低的电位下，产生于氧化膜/金属界面的内在压应力是导致钛氧化物结晶形成的主要原因，而不是被研究者们所普遍接受的焦耳热。

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溶液温度对医用Mg-Li-Ca合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响

曾荣昌,孙芯芯,宋影伟,张芬,李硕琦,崔洪芝,韩恩厚

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3293-3299.

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考察不同磷化液温度对Mg-Li-Ca合金表面锌钙磷酸盐转化膜质量和耐蚀性能的影响。利用扫描电子显微镜、电子探针、能谱仪、X射线衍射和傅里叶红外光谱研究转化膜的表面形貌、化学成分和物相，采用析氢腐蚀实验和动电位电化学技术以及电化学阻抗研究磷化液温度对Mg-Li-Ca合金表面磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响。结果表明：当溶液温度低于45 °C时，膜层主要由Zn和ZnO组成，而当温度高于50 °C时，膜层的主要相为Zn₃(PO₄)₂·4H₂O、少量的Zn和ZnO；在55 °C温度下制备的磷酸盐转化膜的耐蚀性能最好；在40~50 °C下制备的膜，由于镁基体与锌之间形成的电偶腐蚀而加快了其析氢速率。

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热处理对注入氢离子的C-SiC涂层表面成分的影响

杜纪富,胡永红,董珍,张光学,李月生,赵龙,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3300-3305.

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采用中频磁控溅射结合离子束混合技术在不锈钢基体上制备C-SiC涂层。对制备的涂层进行能量5 keV、剂量1×10¹⁸ ions/cm²的氢离子注入, 模拟涂层阻止氢渗透。之后，分别将样品从273 K加入到 1173 K。采用SEM、XPS和 SIMS分析表面形貌、表面成分及各元素的深度分布。结果表明，不同温度的加热处理使涂层的成分发生变化，在723 K以下温度处理时，C-50%SiC涂层仍能保持非常好的氢阻止性能，在1023 K以上温度处理时，涂层不再具有阻氢性能。

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TiO₂/ITO膜的液相沉积法制备及其用于4-氨基安替比林降解的光电催化活性

李丹,童海霞,张玲

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3306-3311.

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利用液相沉积(LPD)法在ITO表面制备TiO₂薄膜。光电流和交流阻抗（EIS）测试表明，这种TiO₂/ITO液相沉积膜具有良好的光电性能，对紫外光产生灵敏、快速的电流响应，在此膜电极上通过施加一定的阳极偏压可有效分离光生电子-空穴对。将TiO₂/ITO膜用于4-氨基安替比林的光电催化降解研究，与其他方法相比，利用此液相沉积膜电极的光电催化技术对于4-氨基安替比林的降解具有明显的协同效果，适合于该污染物的降解处理。当外加阳极偏压为+0.8 V，支持电解质Na₂SO₄浓度为0.1 mol/L，溶液pH为2.0时，0.1 mmol/L 4-氨基安替比林120 min的光电催化降解效率最高可达95%。

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具有低脆性参数的Zr-Al-Ni-Cu玻璃形成合金

安伟科,熊翔,刘咏,蔡安辉,周果君,罗云,李铁林,李小松

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3312-3317.

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采用铜模铸造法制备出一系列Zr-Al-Ni-Cu块体非晶合金，其脆性参数值分别采用Arrhenius和Vogel-Fulcher-Tammann (VFT)方法进行计算。结果表明，这些非晶合金具有低的脆性参数值，其原因可能与网络状的微观结构有关。另外，Zr-Al-Ni-Cu合金的脆性参数值可以通过Zr含量进行调整，当Zr含量接近54%(摩尔分数)时，Zr-Al-Ni-Cu合金，即Zr₅₄Al₁₃Cu₁₈Ni₁₅合金的脆性参数值最小，约为13。

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添加Li₂O-MgO-B₂O₃玻璃的Li₂MgTi₃O₈陶瓷的微波介电性能及其与Ag共烧相容性

包燕,陈国华,侯美珍,杨云,韩作鹏,邓开能

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3318-3323.

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研究添加Li₂O-MgO-B₂O₃玻璃对Li₂MgTi₃O₈陶瓷的烧结特性、相纯度、微观组织和微波介电性能的影响。结果表明：添加少量的玻璃能有效地将陶瓷的烧结温度从1025 °C降低到 875 °C，且没有恶化陶瓷的微波介电性能。添加1.5% 玻璃的陶瓷在875 °C烧结 4 h后具有优良的微波介电性能能，其介电常数ε_r=25.9，品质因数Q×f= 45403 GHz，谐振频率温度系数 τ_f≈0。陶瓷和Ag电极共烧几乎不发生化学反应，表现为良好的化学相容性。所制备的陶瓷可望用于低温烧结的多层微波器件。

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利用新颖的三层电极提高LiFePO₄/C正极材料的电化学性能

肖政伟,胡国荣,杜柯,彭忠东

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3324-3329.

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对常用的两层电极(活性材料层|集电极)进行改进，提出一种新颖的夹心状三层电极(导电材料层|活性材料层|集电极)以提高LiFePO₄/C的电化学性能。充放电测试表明：相比两层电极，三层电极中LiFePO₄/C表现出更优的倍率性能。循环伏安和电化学阻抗测试表明：相比两层电极，三层电极中LiFePO₄/C材料中的Fe³⁺/Fe²⁺氧化还原电对表现出更快的氧化还原速度。更好的可逆性能以及更低的电荷转移阻抗。在三层电极中，活性材料层表层中与LiFePO₄/C颗粒尺寸相当的孔洞被粒径小得多的乙炔黑微粒填充，形成LiFePO₄/C颗粒间的导电连接，为暴露在电解液主体LiFePO₄/C颗粒中的LiFePO₄晶体提供更多运输电子到达或离开的路径。

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Cu-SAPO-34/堇青石的原位制备及其催化脱除柴油机车尾气中NO_x

王建成,陈影,唐磊,鲍卫仁,常丽萍,韩丽娜,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3330-3336.

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利用水热合成技术将Cu-SAPO-34分子筛直接合成到蜂窝状堇青石上，研究模拟柴油机车尾气中选择性催化还原NO_x的能力。采用SEM、XRD、ICP和XPS表征整体式催化剂的形貌、结构、Cu含量和价态变化。结果表明：原位制备技术制备的Cu-SAPO-34/堇青石整体催化剂中的活性金属Cu具有很高的选择性催化还原NO_x的活性，Cu的最佳上载量质量分数为0.30%~0.40%。在12000 h^-1的体积空速下，在400~670 °C之间，可将大部分的NO_x催化还原成N₂；在36000 h^-1的空速下，在300~620 °C之间，还能将60%的NO_x转化成N₂。水热老化后的催化剂较好的保持催化活性，表明催化剂具有较好的水热稳定性。

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煅烧烧型Mg/Al-CO₃双金属氧化物对水溶液中钒酸根离子的脱除

宋海磊,焦飞鹏,蒋新宇,于金刚,陈晓青,杜邵龙

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3337-3345.

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采用共沉淀法合成Mg/Al摩尔比为2:1的层状双金属氢氧化物Mg/Al-LDH，并在500 °C下煅烧6 h得到煅烧双金属氢氧化物Mg/Al-CLDH。研究Mg/Al-CLDH对钒酸根的吸附性能，探讨镁铝摩尔比、吸附剂用量、溶液初始浓度、时间和温度等因素对吸附效果的影响，并对其吸附过程的动力学和热力学过程进行研究。研究表明：Mg/Al-CLDH对钒酸根的吸附效果很好。该吸附过程符合准一级动力学方程，平衡吸附等温线很好地符合Langmuir方程，并且Langmuir方程拟合常数高达0.999。通过热力学计算发现ΔG^Θ 为负值，ΔH^Θ为正值，表明此吸附本质上是吸热自发过程。吸附机理研究表明此吸附主要是表面吸附。

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十六烷基三甲基溴化铵修饰的羧基化单壁碳纳米管的细胞毒性

甘丽,阎雪彬,杨金凤,谷永红,黄东,章饶香,黄利华

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3346-3352.

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采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂修饰羧基化的单壁碳纳米管(SWNT-COOH/CTAB)，并对原始单壁碳纳米管(SWNTs)与羧基化修饰的单壁碳纳米管(SWNT-COOH)进行材料学特征比较。通过细胞活力和细胞凋亡实验对SWNTs、SWNT-COOH和SWNT-COOH/CTAB的细胞毒性进行比较。结果表明，羧基化修饰的单壁碳纳米管比原始单壁碳纳米管的毒性小，单壁碳纳米管经羧基化后其毒性降低；浓度及时间曲线显示SWNT-COOH/CTAB的毒性与表面活性剂CTAB相关，CTAB和 SWNT-COOH/CTAB的细胞毒性在低浓度范围内(0.5~25 μg/mL)是可接受的。十六烷基三甲基溴化铵修饰的羧基化单壁碳纳米管在低浓度范围(0.5~25 μg/mL)内可以较安全地用于生物医学领域。

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超细镍纳米线拉伸性能的温度和应变率相关性的分子动力学研究

王卫东,易成龙,樊康旗

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3353-3361.

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基于EAM势，采用分子动力学方法对超细镍纳米线(直径分别为3.94、4.95和5.99 nm)在á100？晶向的拉伸性能进行研究，并对其温度相关性和拉伸应变率相关性进行探讨。结果表明：弹性模量和屈服强度随着温度的升高而逐渐降低，并且随着拉伸应变率的增大，应力—应变曲线波动程度变大，超细镍纳米线发生断裂时的应变越来越小。在0.01 K温度下，超细镍纳米线屈服强度随拉伸应变率的升高迅速降低；但在其它温度条件下，拉伸应变率对弹性模量和屈服强度的影响较小。简要分析尺寸大小对镍纳米线拉伸性能的影响。

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基于非局部位错密度晶体塑性有限元模型的金属晶体薄膜微弯曲变形特点

章海明,董湘怀,王倩,李河宗

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3362-3371.

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采用考虑非均匀微观结构的非局部位错密度晶体塑性有限元模型，研究金属晶体薄膜材料微弯曲塑性变形的特点。该模型采用统计存储位错密度和几何必需位错密度作为其内部状态变量，通过几何必须位错密度的演化来预测单晶体金属薄膜材料微弯曲中的应变梯度效应。采用不同晶粒大小的CuZn37 α-黄铜多晶体薄膜进行微弯曲实验，并测量试样微弯曲变形后的微硬度分布图。将模拟得到的位错密度分布与实验测得的微硬度分布进行对比，发现粗晶试样和细晶试样微硬度分布的不同主要是由统计存储位错密度和几何必须位错密度引起的。基于微观物理机理，研究微弯曲变形的特点和位错密度的演化。

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AZ31镁合金400 °C本构律之有限元验证分析

曾世聪,胡宣德

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3372-3382.

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本文以曲线拟合方法，分析AZ31B-H24镁合金的单轴拉伸试验，针对材料在400 °C温度下，应变率 =10^-⁵-10^-² s^-1范围之应力—应变关系曲线，找出一个以应变、应变率为函数的应力流方程式之本构模型，并将此模型掺入有限元(FEM)建构一合理的数值分析模式，仿真该单轴拉伸试验，以验证其可靠性。有限元分析(FEA)时以固体力学的弹-塑性理论来运算材料塑性流演化行为的应力增量-应变增量之关系。分析结果显示，FEA与单轴拉伸试验的应力—应变关系曲线，在各变形阶段上，二者皆具有相当不错的吻合性；且实验与FEA在极限应变状态下之杆件的变形形状，二者结果亦相当接近；本文并以此FEM分析模式预测固定速率之单轴拉伸案例，对该材料的吹制成型试验进行仿真，结果亦验证了本文所提出的本构模型拥有超塑性成型力学分析的实用性。本文对AZ31镁合金之超塑性力学分析提供了一个数值分析模式之参考。

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Ti-43Al-4Nb-1.4W-0.6B合金的本构方程以及加工图

李建波,刘咏,王岩,刘彬,卢斌,梁霄鹏

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3383-3391.

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在温度1323~1473 K，应变速率0.001~1 s^-1的范围内研究了Ti-43Al-4Nb-1.4W-0.6B 合金的热压缩变形行为，其真应力—真应变曲线表明合金在变形过程出现了动态软化行为。依据经过摩擦和温度修正后流变应力的曲线，获得了该合金的本构方程，其中Zener-Holloman指数方程描述了温度和应变速率对变形行为的影响，以此构建五次多项式组来描述应变对材料参数的影响, 其预测结果与实验结果相符。同时，建立了该合金的热加工图，并据此加工图预测出该合金合适的加工参数为1343 K和0.02 s^-1，且成功地完成了在工业生产条件下对圆柱形试样的锻造。

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双金属管锥形模旋转挤压过程分析和有限元模拟

H. HAGHIGHAT, M M. MAHDAVI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3392-3399.

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对双金属管锥形模旋转挤压过程进行分析和数值模拟。建立了运动许可速度场，并用来评估内能以及在摩擦和速度断面上的损耗功。通过平衡旋转模容器与芯棒滚动摩擦而产生的力矩来确定容器中材料的捻线长度。通过引入所需的外能来平衡总功，并优化模具与外部材料之间的有关滑移参数，得到挤压力。结果表明，采用锥模旋转挤压可使挤压力减少20%。采用ABAQUS有限元程序模拟双金属管的旋转挤压过程。模拟结果与分析结果表现出很好的一致性。

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极端不可压缩Re₂P的电子结构、化学键及弹性性质的第一性原理研究

王一夫,夏庆林,余燕

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3400-3404.

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利用基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)，研究Co₂P类型结构的极端不可压缩Re₂P的电子结构、化学键和弹性性质。能带结构显示Re₂P为金属性材料；态密度和分态密度的计算结果表明，费米能级附近的态密度主要来自Re-5d态；布居分析表明Re₂P中的化学键具有以共价性为主的混合离子-共价特征。计算得到Re₂P的晶格参数、体模量、剪切模量和单晶的弹性常数，由此导出弹性模量和泊松比。结果表明，Re₂P是力学稳定的，且具有一定的脆性。

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碳质金矿的碳质物及生物氧化预处理研究现状

杨洪英,刘倩,宋襄翎,董金奎

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3405-3411.

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碳质金矿是一种重要的难处理金矿。研究发现，其碳质物主要包括元素碳、有机酸和烃类物质。在氰化浸金过程中碳质物可通过类活性炭的吸附方式将已溶解的金劫走。目前，已有的预处理方法主要有高温焙烧法、生物氧化法、化学氧化法、竞争吸附法、覆盖抑制法、微波加热法。生物氧化法因具有条件温和、流程简单、能耗低、环境友好等优点得以迅速发展。与生物氧化预处理有关的微生物主要有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌等化能无机自养菌。有关黄孢原毛平革菌、假单胞菌、多毛链霉菌在碳质物降解和钝化方面的研究也已展开。最后，分析了该技术存在的问题，并对其应用前景进行了展望。

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立式搅拌细磨难处理银厂尾矿

O. CELEP, E. Y. YAZICI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3412-3420.

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采用实验室型立式搅拌磨机将银厂尾矿进行超细磨碎。试验证明，将尾矿超细磨碎能大幅度提高尾矿氰化浸出银的提取率，从细磨前尾矿(d₈₀为100 μm)中银的浸出率36%提高到细磨后(d₈₀为1.2 μm)的84%。在超细磨试验中，通过Box–Behnken设计，研究了磨球直径(2~4.5 mm)、搅拌速度(200~800 min/min)和球料比(50%~80%)对研磨细度的影响。结果表明，提高搅拌速度和球料比降低了磨料细度，使用较大的磨球会得到较粗大的产品。在适当的条件下，可以得到细度小于5 μm的磨料。应力强度分析表明，应力强度范围(0.8~2)×10^-3 N·m是合适的。

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选择性还原-磁选回收镍渣中的有价金属

潘建,郑国林,朱德庆,周仙霖

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3421-3427.

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采用选择性还原-磁选工艺富集某镍渣中的镍、铜，通过控制还原过程参数实现选择性还原。结果表明：添加熔剂并适当提高渣料的碱度(CaO与SiO₂质量比)有助于镍、铜的富集；对碱度0.15、还原温度1200 °C、还原时间20 min、内配煤量5%(质量分数)的优化条件下得到的还原样品，通过磨矿-磁选获得镍、铜、铁品位分别为3.25%、1.20%、75.26%的精矿，镍、铜、铁的回收率分别为82.20%、80.00%、42.17%，实现了镍、铜相对于铁的选择性富集；选择性还原-磁选没有显著降低S、P的含量，两者在工艺过程中的行为需要进一步研究。

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低品位红土镍矿深度还原机理

李艳军,孙永升,韩跃新,高鹏

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3428-3433.

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采用扫描电子显微镜和EDS能谱研究低品位红土镍矿深度还原过程中金属颗粒的生长行为，并在此基础上分析其还原机理。结果表明，金属铁和镍逐渐聚集生长为Fe-Ni颗粒，并且颗粒粒度随着还原温度的升高和还原时间的延长而明显增大。还原后，红土镍矿明显变为Fe-Ni金属颗粒和渣相基体两部分。铁镁橄榄石的还原与其晶体化学特性密切相关。铁和镍的氧化物被还原剂还原为金属铁和镍，同时，橄榄石的晶格结构被破坏。红土镍矿深度还原包含金属氧化物还原和金属相生长两个过程。

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硫酸铵焙烧红土镍矿的溶出液制备黄铵铁矾

申晓毅, 邵鸿媚, 王佳东, 翟玉春

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3434-3439.

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为得到硫酸镍溶液除铁的合适工艺条件，以硫酸铵焙烧红土镍矿的熟料溶出液为原料，采用NH₄HCO₃合成黄铵铁矾。考查了反应温度、反应时间、反应终点pH以及Fe³⁺初始浓度对除铁率的影响。以上因素均对Fe³⁺的去除率有显著影响，其中反应温度的影响最为显著。合适的反应条件为：Fe³⁺初始浓度19.36 g/L、反应温度95 °C、反应时间3.5 h、反应终点pH2.5。在此条件下所得到的黄铵铁矾为包含片状或棱形颗粒的花簇结构。

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镁盐沉淀法从钨酸盐溶液除磷的热力学研究

何贵香,何利华,赵中伟,陈星宇,高利利,刘旭恒

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3440-3447.

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通过计算，绘制了25 °C时Mg²⁺- - -H₂O体系的热力学平衡图，并对钨酸盐溶液除磷过程进行系统的热力学研究。结果表明：当采用磷酸镁盐法除磷时，溶液中游离总镁浓度从0.01 mol/L增加到1.0 mol/L，对应的最佳理论除磷pH值从9.8降到8.8，而溶液中残留的总磷含量基本维持在4.0×10^-6 mol/L；随着溶液pH值的升高，体系中稳定存在的沉淀组分依次为MgHPO₄、Mg₃(PO₄)₂和Mg₃(PO₄)₂+Mg(OH)₂。当采用磷酸铵镁法除磷时，增大溶液游离总氨浓度有利于除磷，而增大游离总镁量对除磷深度基本无影响。计算所得除磷的最佳pH值为9~10；当游离总氨浓度为5.0 mol/L时，溶液中残留的总磷为1.4×10^-7 mol/L。以自制的钨酸铵溶液(WO₃ 50 g/L，P 13 g/L)为原料，采用磷酸铵镁盐法除磷以对理论分析进行验证。结果表明：当氯化镁的加入量为理论量的1.1时，除磷的最佳pH值为9.5，与热力学分析结果一致。

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肯尼亚天然金红石矿沸腾氯化热力学和动力学

牛丽萍,张廷安,倪培远,吕国志,欧阳全胜

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3448-3455.

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以焦炭作还原剂，利用天然金红石和氯气制备四氯化钛。在1173到1273 K的温度范围内，对肯尼亚天然金红石颗粒在间歇式流化床中的氯化反应热力学和动力学进行研究。体系的热力学分析显示：生成CO的反应在高温下占主导地位；若生成CO反应的比率η越大，且随着体系反应受温度的影响加剧，高温下反应的吉布斯自由能越负；同时，η增大，产物中TiCl₄分压对反应的吉布斯自由能的影响趋于减小。应用气-固多相反应理论和流化床两相模型建立反应的数学模型，计算了气泡相和乳相中模型的各种参数，床层高度范围内氯气的平均浓度为0.3 mol/m³。结果表明：天然金红石氯化反应主要在乳相中进行，反应速率主要由界面反应控制。

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Ni²⁺-C₂H₈N₂- -H₂O体系的热力学分析及Ni微米纤维的制备

姚永林,张传福,湛菁,丁风华,邬建辉

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3456-3461.

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根据同时平衡和质量平衡原理，建立了Ni²⁺-C₂H₈N₂- -H₂O体系的沉淀-配合平衡热力学模型，并对该模型进行计算来揭示该体系中各物种浓度随pH值、草酸及乙二胺浓度的变化规律。结果表明，当pH<1和pH=1-6时，溶液中的Ni分别主要以游离Ni²⁺及[Ni(C₂O₄)_n]^2-2n形式存在。当pH>6时，Ni²⁺与乙二胺的配合作用占优势。当用乙二胺作配位剂，采用草酸盐沉淀法制备了Ni微米纤维前驱体，并讨论了乙二胺在前驱体生长机制中的作用。将前驱体在N₂和H₂混合气氛中热分解还原，可得到直径0.2~1 μm、长径比20~30的Ni微米纤维。

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温度对低品位攀枝花钛铁矿的介电性能和微波加热行为的影响

刘晨辉,张利波,彭金辉,刘秉国,夏洪应,顾晓春,史谊峰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3462-3469.

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采用实验和理论计算相结合的同轴探头反射法测定低品位钛铁矿粉末在2.45 GHz频率下和20~100 °C之间的介电特性，并测定钛铁矿在微波场下的升温特性。结果表明：低品位钛铁矿的复介电常数的实部和虚部都随着矿物温度的升高而显著增大；矿物的损耗角正切和温度有二次函数关系；矿物的穿透深度随温度的升高而不断降低。微波场下钛铁矿的升温曲线表明温度和微波辐射时间具有非线性关系。复介电常数与温度的相互作用关系使微波能和钛铁矿的相互作用不断增强，矿物产生更多热量并产生温升，进一步加剧微波能和矿物的耦合作用。当2.45 GHz的微波从两侧加热钛铁矿时，随着温度从室温上升到100 °C，优化的物料厚度是从10 cm逐渐降低到5 cm。

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冶金级硅吹Ar-H₂O混合气精炼除磷

李峰,邢鹏飞,李大纲,庄艳歆,涂赣峰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3470-3475.

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通过吹高纯氩气和水蒸汽混合气体的方法除去冶金级硅中的杂质磷。采用自行设计的吹气精炼装置，研究喷嘴类型、精炼时间、精炼温度、精炼气温度、精炼气流速等因素对除磷效果的影响。研究表明：使用侧壁和底部多孔型喷嘴，精炼时间3 h，精炼温度1793 K，精炼气温度373 K，精炼气流速2 L/min作为最优吹气精炼条件时，冶金级硅熔体中的磷元素质量分数由94×10^-6降低到11×10^-6。表明吹气精炼是一种有效的去除冶金级硅中磷的方法。

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铝硅熔体中富集初晶硅提纯硅

余文轴,马文会,吕国强,任永生,薛海洋,戴永年,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3476-3481.

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采用电磁搅拌结合定向凝固技术将过共晶铝硅合金中的初晶硅和铝硅合金分离，并研究不同的杂质元素在铝硅体系中的分布特点。结果表明：杂质元素主要分布在铝硅合金以及铝硅合金和初晶硅的晶界中。同时，根据初晶硅富集区域不同位置硅含量的不同，初晶硅的形貌由鱼骨状变成板状和球状，并且随着样品中不同位置硅含量的增多，初晶硅中的杂质含量降低。样品底部杂质的含量约为10×10^-6，与原料冶金级硅中的杂质含量1248.47×10^-6相比，杂质的去除效果很好。

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振荡时间、离子强度、温度和pH值对GMZ膨润土中Cr(Ⅲ)解吸特性的影响

陈永贵,贺勇,叶为民,隋旺华,肖明明

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3482-3489.

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对吸附在高庙子(GMZ)膨润土上的Cr(III)进行解吸实验，研究振荡时间、解吸溶液离子强度、温度和pH值等因素对解吸特性的影响规律。结果表明：高庙子膨润土上Cr(III)的解吸过程较易发生；Cr(III)的解吸动力学过程较吸附过程慢，实验条件下解吸过程在3 h后达到平衡；当使用0.1 mol/L HCl、1 mol/L NaCl和1 mol/L CaCl₂作为解吸液时，Cr(III)的最终解吸率分别达89.4%, 56.5% 和 77.2%；增大解吸溶液的离子浓度能够促进解吸过程的发生；pH值对Cr(III)解吸过程有重要影响；吸附/解吸过程较符合Freundlich等温模型。GMZ膨润土在处理Cr(III)废水时具有较好的再生能力，可以多次重复利用。

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聚间苯二胺的逐滴法高效合成及对Cr(VI)的吸附性能

于婉婷,柴立元,张理源,王海鹰,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(11): 3490-3498.

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提出并研究了Na₂CO₃逐滴法化学氧化合成聚间苯二胺的新方法。总有机碳(TOC)的测定结果显示，采用NaOH逐滴法合成的聚间苯二胺在酸性溶液中的TOC达到120.9 mg/L，而采用Na₂CO₃逐滴法合成的聚间苯二胺在酸性溶液中的TOC小于8 mg/L，明显低于前者和污水综合排放标准(20 mg/L)，更适合于水处理领域的应用。增加Na₂CO₃的浓度可使聚间苯二胺的氧化态降低，产率提高到84%，并且对Cr(VI)的脱除性能有明显改善。聚间苯二胺对Cr(VI)的最大吸附量可达666.8 mg/g，远高于目前国内外报道的其他吸附材料。

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2013年, 第23卷, 第11期　刊出日期：2013-11-25

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