中国有色金属学报（英文版）

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吴迪,唐伟能,陈荣石,韩恩厚

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 301-306.

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利用大应变冷轧提高Mg-3Gd-1Zn(质量分数)合金的强度。通过单道次23%压下量的冷轧处理，可在Mg-3Gd-Zn合金热轧板材的组织中引入大量位错，使其形成基面织构，进而使其屈服强度提高150%。与Mg-3Gd-Zn合金热轧板材相比，将冷轧板材在350 °C下退火30 min，可以提高其强度，同时具有较高的塑性。由于剪切带的软化作用，多道次冷轧的Mg-3Gd-1Zn合金板材没有获得预期的强度；但是，利用多道次冷轧来制备厚度小于1 mm的薄板或箔材，可以尽可能减少道次间的回炉退火，从而提高生产效率，降低能耗。

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Ca对碳质孕育含Fe的Mg-3%Al合金晶粒细化的“免毒化”作用

杜军,王海蕾,周明川,李文芳

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 307-314.

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利用Ca和碳质孕育对Mg-3%Al合金进行复合变质处理，并研究了Fe及其Fe的添加顺序对细化效果的影响。与碳质孕育相比，Ca和碳复合孕育后的晶粒细化效果更为显著，Fe及其添加顺序对复合孕育细化效果无显著影响。Ca的添加可有效避免碳质孕育Mg-Al合金中因Fe所导致的晶粒粗化作用。在Ca和碳质复合孕育试样中可观察到大量的Al-C-O颗粒，这些颗粒实际应为Al₄C₃，并作为a-Mg的形核核心。然而，在熔体中添加Fe后，试样中可观察到大量在Al-Fe或Al-C-Fe表面吸附Al₄C₃的双相粒子，该双相粒子可作为a-Mg的形核核心并导致晶粒细化。Ca有利于该双相粒子的生存，并与工艺条件无关，从而使得Fe对晶粒细化的“毒化”作用得到有效抑制，即Ca对Fe有“免毒化”效果。

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AZ31B镁合金直流脉冲MIG焊接特性

张兆栋,刘黎明,宋刚

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 315-322.

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采用直流脉冲MIG(DC-PMIG)焊接工艺及直径为1.6 mm的镁合金焊丝，获得连续的3 mm和8 mm厚度的AZ31B镁合金焊接接头。研究镁合金DC-PMIG焊的熔滴过渡行为及机制、稳定焊接过程的参数范围、组织及力学性能。结果表明：镁合金DC-PMIG焊能够实现的熔滴过渡方式有3种，分别为大滴过渡、射滴过渡、射流过渡。大滴过渡会产生尺寸较大的焊接飞溅；当采用射滴过渡和射流过渡，且焊丝线能量为242~271 J/cm、熔滴尺寸为1.6~0.9 mm、熔滴过渡频率为30~69 Hz时，能够获得焊接飞溅很少的高质量接头。焊接接头的最高极限抗拉强度为母材的94.6%。

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表面扩散合金化对ZM5镁合金冲蚀磨损性能的影响

马幼平,李秀兰,杨蕾,贺西鹏

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 323-328.

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将ZM5镁合金置入铝、锌混合粉末中，在氩气保护下，于温度(390±5) °C保温8 h进行表面固态扩渗合金化处理。研究表面固态扩渗合金化处理前和处理后ZM5镁合金在两种不同冲蚀磨损环境中(油和石英砂，水和石英砂)的冲蚀磨损行为。结果表明：当冲蚀磨损介质为油和石英砂时，冲蚀磨损表面形貌为切削沟痕。油对试样的腐蚀很弱，切削磨损是主要的磨损机制。当冲蚀介质为水和石英砂时，冲蚀磨损试样表面为腐蚀坑和裂纹。水的腐蚀和石英砂的冲刷作用加剧试样的磨损质量损失。在相同的冲蚀介质中，经过表面固态扩渗合金化处理的试样的耐冲蚀磨损性能均比未经过表面固态扩渗合金化处理的试样好。

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热变形条件对7085铝合金晶粒结构和性能的影响

陈送义,陈康华,贾乐,彭国胜

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 329-334.

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通过光学显微镜、透射电镜和力学与断裂性能测试，研究热变形条件对7085铝合金晶粒结构和性能的影响。结果表明，动态再结晶的体积分数随着Z值的减少而增加，静态再结晶的体积分数随着Ｚ值的减少而降低。经固溶时效后，合金的力学性能和断裂性能随着Ｚ值的增加先升高后降低。建立了综合变形和固溶过程中的显微组织演化图。在考虑显微组织和性能的基础上，合金优化的Z参数变形条件为1.2×10¹⁰-9.1×10¹².

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搅拌摩擦加工制备A356铝基复合材料的显微组织与力学性能

Don-HyunCHOI,Yong-HwanKIM,Byung-WookAHN,Yong-IlKIM,Seung-BooJUNG,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 335-340.

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通过搅拌摩擦加工技术将SiC颗粒加入到A356铝合金中制备铝基复合材料，搅拌摩擦加工参数为：旋转速度1800 r/min和行进速度127 mm/min。基体金属A356铝合金为亚共晶Al-Si枝晶组织，而搅拌区的组织与基体金属区不同。共晶Si和SiC颗粒均匀分布于初始铝固溶体中，而经历了剧烈变形的热力影响区的共晶Si和SiC颗粒呈沿旋转方向分散的特征。搅拌区的硬度比基体金属的高，因为在搅拌区存在的缺陷明显减少，共晶Si和SiC均匀分布在其中。

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真空热压铝和铜的固态连接

Kwang Seok LEE, Yong-Nam KWON

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 341-346.

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在温度623~923 K下采用真空热压扩散连接铝和铜，具体工艺为在预置温度下，变形率为0.2 mm/min时热压缩10 min，再在炉冷过程中，以0.2 mm/min成型10 min。通过界面分析可以看出，合适的扩散连接温度为823 K，在扩散过程中产生了3种主要的金属间化合物层，分别为Al₂Cu、AlCu+Al₃Cu₄和Al₄Cu₉。3种化合物层的局部硬度分别为(4.97±0.05)、(6.33±0.00)、(6.06±0.18) GPa。

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微弧氧化处理原位颗粒增强铝基复合材料的磨损性能

Yaman ERARSLAN

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 347-352.

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采用微弧氧化工艺来改善原位颗粒增强铝基复合材料的表面性能。通过向铝熔体中加入15%CuO来制备CuAl₂增强铝基复合材料。所制备的材料经过热压、均匀化处理、淬火和人工时效处理，然后在含KOH、KF和Na₂SiO₃的电解液中进行微弧氧化处理。经微弧氧化处理，复合材料的表面生成了有效厚度约15 μm的Al₂O₃膜层。洛氏硬度测试后，在压痕边缘部位没有出现裂纹或明显的剥离现象，表明Al₂O₃膜层与基底结合良好。干摩擦试验结果表明，Al₂O₃膜层对Al₂O₃球的破坏性作用具有明显的抑制，Al₂O₃膜层的磨损性能比基体提高15倍以上。

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粗层片原始组织的TC11钛合金热变形行为及其热压缩工艺参数优化

鲁世强,李鑫,王克鲁,董显娟,傅铭旺

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 353-360.

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基于粗层片原始组织的α+β型TC11钛合金的热压缩实验，研究了该合金在950~1100 °C、0.001~10 s^-1条件下的热变形行为；依据动态材料模型构建了不同应变下的加工图，并对热压缩工艺参数和变形机制分别进行优化和分析。结果表明，加工图中存在2个功率耗散效率较高区和1个功率耗散效率较低的流变失稳区。这些区域的功率耗散效率呈现出收敛或发散的特征。在α+β两相区，功率耗散效率收敛区位于950~990 °C、0.001~0.01 s^-1范围，其峰值功率耗散效率出现在950 °C、0.001 s^-1，前者和后者分别为α+β两相区较佳和最佳的热压缩工艺窗口；在β单相区，功率耗散效率收敛区位于1020~1080 °C、0.001~0.1 s^-1范围，其峰值功率耗散效率出现在1050 °C、0.001~0.01 s^-1，前者和后者分别为β相区的较佳和最佳的热压缩工艺窗口。功率耗散效率发散区位于应变速率大于0.5 s^-1的范围内，其对应的流动失稳机制为局部流动，此时流变应力呈现出流变软化现象。在α+β两相区和β单相区优化工艺窗口内的变形机制分别为动态球化和自扩散控制的动态再结晶。优化结果与变形组织观察结果吻合良好。

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粉末粒径对高速压制Ti-6Al-4V合金性能的影响

闫志巧,陈峰,蔡一湘,尹健

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 361-365.

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采用高速压制(HVC)技术成形平均粒径分别为103、66和44 μm的3种Ti-6Al-4V合金粉末，然后将合金粉末进行真空烧结，考察粉末粒径对成形效果和烧结体性能的影响。结果表明，细粉末比粗粉末更难压制，获得的压坯密度也更低。但是细粉末压坯的烧结密度明显高于粗粉末压坯的烧结密度。与粒径为103和66 μm的粉末相比，粒径为44 μm的粉末的压坯密度最低，在冲击能量为913 J时其相对密度为85.1%。然而在1300 °C烧结2.5 h后，粒径为44 μm的粉末压坯的烧结密度最高，其相对密度达到98.2%。而且，粒径为44 μm的烧结试样具有最高的硬度和压缩强度，分别为HV 354和1265 MPa。

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Fe-Ni和Fe-Ni-W合金电铸成型μ-PIM齿轮模具

SeongHoSON,SungCheolPARK,WonsikLEE,Hong-KeeLEE

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 366-371.

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采用紫外线光刻工艺，将Fe-Ni 和 Fe-Ni-W合金电铸成粉末注射成型用微型齿轮模具。研究电镀过程中2种合金的动力学和活化能，以确定最佳的工艺条件。电沉积Fe-Ni合金中的Fe含量随着转盘速度的加快和温度的降低而增加，从计算得到的Fe组份活化能可以看出，速率控制步骤是传质。在Fe-Ni电沉积物中，随着电流密度由2 A/dm²增加到6 A/dm²，Fe含量从58.33%增加到70.45%。在电流密度从1.5 A/dm²增加到5 A/dm²的过程中，Fe-Ni-W沉积物中Fe含量从59.32%增加到70.15%，而Ni含量从27.86%下降到17.07%，但W的含量保持在12.78%~12.82%的范围。通过电铸，采用紫外线光刻工艺制备了直径550 μm、高度400 μm用于微型齿轮模具的SU-8芯棒。随后，成功电铸成形了Fe-36Ni和Fe-20Ni-13W合金微型齿轮模具，其表面硬度分别为HV490和HV645。

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烧结温度和保温时间对微波制备WC-8Co硬质合金显微组织的影响

鲍瑞,易健宏,彭元东,张浩泽

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 372-376.

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采用2.45 GHz高功率多模腔微波炉制备WC-8Co硬质合金，对压坯的收缩率和合金的显微组织进行研究。结果表明：液相温度出现在1300 °C附近；在烧结温度1450 °C下保温5 min能获得几乎全致密的合金试样。微波烧结法制备的合金晶粒要比真空烧结制备的合金晶粒尺寸细小且分布更均匀。另外，WC晶粒的尺寸和分布主要取决于烧结温度；保温时间对合金晶粒的影响很小，无论在1450 °C下保温多长时间WC平均晶粒的尺寸始终保持在2.7 μm。

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细小内沟槽铜管的回转模锻管端缩径

陆龙生,汤勇,方伟强,程江

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 377-384.

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为制造小型沟槽铜热管，设计和采用了回转模锻工艺进行管端缩径。相比传统的回转模锻，所使用的回转模锻机的轴向进给通过恒定的推力实现。采用实验方法，分析旋转模锻过程中缩径段的沟槽变形，测量和计算管端缩径过程的截面收缩率和伸长率。探讨进给推力对缩径段的直径、表面粗糙度、伸长率和加工时间的影响。结果表明：缩径段的管壁厚度沿着轴向逐渐增长，而外径、表面粗糙度和微观裂纹则沿轴向逐渐减小。此外，推力对伸长率的影响很小，而表面粗糙度则随着推力的增大而减小。因此，采用回转模锻进行管端缩径，在允许范围内，增大进给推力对管端缩径质量有益。

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采用混合智能方法评估球墨铸铁摩擦焊接接头的抗拉强度

Rados?aw WINICZENKO, Robert SALAT, Micha? AWTONIUK

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 385-391.

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采用混合智能方法评价球墨铸铁的最佳摩擦焊接工艺参数。在自动循环中使用支持向量回归(SVR)、遗传算法(GA)和帝国竞争算法(ICA)优化焊接工艺参数。该方法被用来确定焊接工艺参数, 得到了理想的球墨铸铁摩擦焊接抗拉强度。在加热力40 kN，加热时间300 s，顶锻压力10.12 kN条件下，使用SVR加上GA方法得到了最高抗拉强度为256.93 MPa。将摩擦焊接样品进行拉伸强度测试，并比较了采用混合智能方法得到的优化值与实验结果。结果表明，混合智能方法可以使ZT-14型摩擦焊机拉伸强度从211 MPa增加到258 MPa。

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石墨/CaF₂/TiC协同改善镍基合金喷涂层的摩擦磨损行为与机理

蔡滨,谭业发,何龙,谭华,王小龙

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 392-399.

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为了降低机械零件在强烈摩擦磨损条件下的摩擦因数，提高其耐磨性，制备了等离子喷涂石墨/CaF₂/TiC/镍基合金复合涂层，研究其摩擦学行为及机理。结果表明，石墨/CaF₂/TiC/镍基合金复合涂层的摩擦因数为0.22~0.288，较纯镍基合金涂层的降低了25.9%~53%，磨损率较之降低18.6%~70.1%。与GCr15钢球对摩时，复合涂层的磨损表面逐渐形成了由铁氧化物、石墨和CaF₂组成的转移层，使GCr15钢球与复合涂层的摩擦转变为钢球与转移层的摩擦。由于转移层起到固体润滑作用，复合涂层的摩擦因数和磨损率大幅度降低。复合涂层的主要磨损机理是转移层在载荷的反复作用下而产生的层脱剥落。

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在磁场条件下黄铜的磁流变液滑动磨损行为

Wan-Li SONG, Chul-Hee LEE, Seung-Bok CHOI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 400-405.

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采用盘销式摩擦磨损装置进行铜摩擦试验，研究在有、无磁场条件下磁流变液对界面表面的影响。在载荷为20~100 N，转速为127~425 r/min下旋转2 h, 进行一系列试验。摩擦因数和磨损率由磨损装置控制，采用扫描电子显微镜(SEM)观察磨损表面的微观组织。此外，采用X射线光谱(EDS)分析磨损表面的化学成分。结果显示，在有、无磁场条件下出现了不同的摩擦磨损系数和性能。同时，研究了载荷和转速对摩擦行为的影响。研究了在有磁场条件下的磨损表面形貌，发现在磨损表面明显存在磁流变颗粒，且脊塑流引起了侧向挤出，这表明磨料磨损是磁流变液的主要磨损机制。

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TiO₂纳米添加剂对6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层性能的影响

李红霞,宋仁国,季振国

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 406-411.

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通过在硅酸盐电解液中加入TiO₂纳米添加剂，研究纳米添加剂浓度的变化对6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层性能的影响。结果表明，纳米添加剂进入到陶瓷涂层中，而添加剂浓度的选取有一个较合理的范围。随着纳米添加剂的浓度增加到3.2 g/L，涂层的结合力逐渐增大，平均摩擦因数和质量损耗逐渐减小。当浓度增加到4.0 g/L时，涂层的结合力减弱，而平均摩擦因数增加，这与涂层显微硬度的测试结果一致。

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用优化的双电解液制备AZ91D镁合金微弧氧化膜

王淑艳,夏永平

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 412-419.

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在含有Na₂SiO₃、NaAlO₂、Na₂B₄O₇、NaOH、C₃H₈O₃和C₆H₅Na₃O₇的电解液中，采用交流脉冲电源对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理。利用SEM、膜层测厚仪、EDS和XRD分别研究膜层的表面和截面微观形貌、厚度、成分及相结构。利用交流阻抗和动电位极化曲线试验测量膜层在3.5%NaCl中性溶液中的耐蚀性能。结果表明，正交试验得到的双电解液成分为15 g/L Na₂SiO₃、9 g/L NaAlO₂、2 g/L Na₂B₄O₇、 3 g/L NaOH、 5 mL/L C₃H₈O₃ 和7 g/L C₆H₅Na₃O₇。经过微弧氧化处理而得到的膜层较致密，其腐蚀电流密度较镁合金基体的降低了2个数量级，自腐蚀电位提高了近73 mV。EIS结果认为膜层的耐蚀性取决于内部致密层。微弧氧化膜主要组成元素为Mg、Al、O和Si，主要组成相为MgO、Mg₂SiO₄和MgAl₂O₄。

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六方-BN对非晶前驱体制备不含添加剂的Si₃N₄/SiC复合材料相变的影响

AlfianNOVIYANTO,Dang-HyokYOON,KyungseokLEE,YoungMoonKIM,Doo-InKIM,Young-KeunJEONG,KwangHoKIM,Sehun

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 420-425.

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Si₃N₄/SiC纳米复合材料由于具有优良的力学和热性能,广泛应用于涡轮发动机、热交换器和其他复杂情况中。然而,不添加添加剂很难制备出Si₃N₄/SiC复合材料。添加剂在烧结过程形成液相从而促进复合材料的致密化。然而,添加剂的存在降低了复合材料的高温力学性能。通常在不添加添加剂的情况下，采用电场辅助烧结，利用聚合物前体路线制备Si₃N₄/SiC复合材料。本研究中，在无添加剂、温度1700 °C、真空50 MPa条件下，热压烧结2 h, 利用非晶前体路线成功制备了六方-BN致密化的Si₃N₄/SiC复合材料。聚合物前驱体和BN的作用减少了的SiC含量。并对相变、致密化、微观组织和力学性能进行了讨论。

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Au/CdTe纳米复合材料的静电作用制备及表征

MohammadMahbubRABBANI,Dae-geunNAM,Dae-hanKIM,WeontaeOH

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 426-432.

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将相反电荷的纳米Au和纳米CdTe通过静电作用得到纳米复合Au/CdTe粒子。在水溶液中分别用二甲氨基吡啶和巯基丙酸稳定纳米Au 和 CdTe粒子，使其表面分别带有正电荷与负电荷。Au/CdTe纳米复合材料的表面等离子体吸收光谱随着Au含量的增加而红移，表明纳米复合Au/CdTe粒子的长大是由于配位形成而引起的。纳米Au和纳米CdTe的比影响纳米复合Au/CdTe粒子的结构。复合纳米Au/CdTe粒子的尺寸和形状是影响金属/半导体纳米复合材料性能的重要参数。用小角X射线散射技术、透射电子显微镜、循环伏安法和X射线光电子能谱来表征纳米复合Au/CdTe粒子。

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射频磁控溅射沉积TiAlN薄膜的电阻率温度系数

Min-Ho PARK, Sang-Ho KIM

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 433-438.

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TiAlN薄膜是一种有可能作为喷墨打印头中传统的TaN或TaAl发热电阻的替代品。采用TiN和AlN作靶材，在400 °C下用射频磁控溅射共沉积方法在Si(100)基底上制备TiAlN薄膜，研究了磁控溅射沉积时等离子体功率密度对TiAlN薄膜电阻率温度系数和抗氧化性能的影响。结果表明，TiAlN薄膜的结晶度、晶粒尺寸和表面粗糙度随着等离子体功率密度的增加而增大，从而导致大晶粒和小晶界。X射线光电子能谱分析得到的Ti、 Al 和N的键合能表明，TiAlN中氮素化学计量学亏缺使TiAlN薄膜的电阻更大。在最高等离子体功率密度下制备的TiAlN薄膜具有最高的抗氧化性能和最低的电阻率温度系数(-765.43×10^-6 K^-1)。

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介孔Li₃V₂(PO₄)₃正极材料的研磨-溶胶-凝胶法合成和电化学性能

刘国聪,刘又年,刘素琴

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 439-444.

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以V₂O₅·nH₂O、LiOH·H₂O、NH₄H₂PO₄和蔗糖为原料，采用研磨-溶胶-凝胶技术制备了无定形Li₃V₂(PO₄)₃前驱体，再经过焙烧获得具有单斜结构的介孔Li₃V₂(PO₄)₃正极材料，并用XRD、SEM、TEM、比表面积和电化学性能测试来表征材料的性能。研究表明，在700 °C下焙烧的样品具有良好的介孔结构、最大的比表面积 (188 cm²/g)和最小的孔径(9.3 nm)。在0.2C倍率下，该介孔样品的首次放电容量达155.9 mA·h/g，经过50次循环后其容量仍然可达154 mA·h/g，表现出非常稳定的放电性能。

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Cu单掺杂和Cu/Al复合掺杂纳米氢氧化镍的结构和电化学性能

包杰,朱燕娟,庄义环,许庆胜,赵汝冬,刘泳林,钟浩良

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 445-450.

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采用超声波辅助沉淀法制备Cu单掺杂和Cu/Al复合掺杂的纳米Ni(OH)₂样品，测试样品的晶相结构、粒径、形貌、振实密度及电化学性能。结果表明，样品均具有α相结构且其平均粒度的分布范围窄，Cu单掺杂的纳米Ni(OH)₂呈现不规则形态，而Cu/Al复合掺杂的纳米Ni(OH)₂呈准球状且具有更大的振实密度。将纳米样品以8%的比例掺入到商业用微米级球形镍中制成混合电极。充放电和循环伏安测试结果表明，Cu/Al复合掺杂纳米Ni(OH)₂的电化学性能优于Cu单掺杂的纳米Ni(OH)₂的，前者的放电比容量最高达到330 mA·h/g (0.2C)，比Cu单掺杂样品的高12 mA·h/g，比纯球镍电极的高91 mA·h/g。此外，Cu/Al复合掺杂纳米样品的质子扩散系数比Cu单掺杂样品的高52.3%。

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掺铝氧化锌包覆LiFePO₄的合成与性能

汤昊,谭龙,许军

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 451-455.

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以简单的固相法合成了橄榄石结构LiFePO₄，并以导电掺铝氧化锌材料(AZO)对其表面进行包覆。充放电结果显示，表面包覆大幅度改善了LiFePO₄材料的倍率和低温性能。在20C高倍率条件下，AZO包覆LiFePO₄的放电比容量可达100.9 mA·h/g；在低温-20 °C时进行0.2C充放电，未包覆LiFePO₄和AZO包覆LiFePO₄的放电比容量分别为50.3 mA·h/g和119.4 mA·h/g。经分析，这可能是由于采用导电AZO包覆措施而增加了LiFePO₄材料的电导率，从而极大地提高了其比容量。另外，导电AZO包覆措施还增加了LiFePO₄材料的振实密度。这些结果表明AZO包覆LiFePO₄材料是一种很好的适用于锂离子动力电池的正极材料。

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单链DNA/表面活性剂与单壁碳纳米管的亲合力及荧光检测性能

周姣,李娟萍,聂钰洪,李继山,杨金凤,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 456-461.

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研制一种基于单链DNA与单壁碳纳米管荧光变化的新型荧光探针用于表面活性剂物质的检测方法。考察了温度对探针稳定性的影响，通过观察实时荧光光谱变化来评估单壁碳纳米管与5种常见表面活性剂物质的亲和性，观察镁离子及pH对探针检测表面活性物质的影响，通过观察荧光发射光谱变化来考察加入不同浓度表面活性物质曲拉通X-100后荧光探针的荧光恢复情况。结果表明，在5~80 °C的温度范围内，探针十分稳定；单壁碳纳米管与5种常见表面活性物质的亲和力由强至弱依次为曲拉通X-100、十二烷基苯磺酸钠、吐温-20、吐温-80、十二烷硫酸钠；荧光探针检测的最佳Mg²⁺浓度为10 mmol/L，pH 为7.4；当加入不同浓度的表面活性剂物质曲拉通X-100时，探针体系的荧光逐渐得到恢复。

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露天矿开采中岩堆体的破坏特征和影响因素

王贵和,杨宇友,张辉,张子新

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 462-471.

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在岩堆体露天矿开采过程中，岩堆体的破坏特征一直是国内外风险量化分析的巨大挑战。通过物理模型试验研究露天矿开采岩堆体的破坏模式和机理，分析不同类型岩堆体的破坏模式和可能的破坏机理，以及破坏区与岩堆体结构特征的关系。结果表明：降雨对露天矿岩堆体的稳定性和破坏模式有重要影响，降雨首先在岩堆体的某个薄弱区域诱发渗流而产生局部失稳，这种失稳主要是由渗流区域的应力集中而引起的。

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岩爆等级预测的随机森林模型及应用

董陇军, 李夕兵, 彭康

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 472-477.

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将随机森林分类方法应用于岩爆等级判定问题中。选用洞室围岩最大的切向应力、岩石单轴抗压强度、抗拉强度、岩石弹性能量指数作为岩爆等级判定的因素，并按照不同的组合形式将其分为指标组I和II。以收集到的工程中的实际岩爆情况及数据作为训练样本，进行分析计算，建立岩爆等级判定的随机森分析模型。运用该分析模型对未参加训练的国内外工程实际岩爆情况进行判定，并与支持向量机及神经网络的判定结果进行比较。研究表明，指标组I优于指标组II；用随机森林、支持向量机和神经网络方法计算的正确率分别为100%、90%、80%。可见，随机森林方法判别能力强，误判率低，是解决岩爆等级判定的一条有效途径。

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深部饱水岩石蠕变试验及其流变模型

刘浪, 王革民, 陈建宏, 杨珊

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 478-483.

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选取冬瓜山铜矿的深部饱水岩石试样，以单轴压缩单级加载和分级增量循环加卸载两种方式进行蠕变试验，得到不同应力状态下饱水岩石的流变试验曲线。以同一地点的干燥岩石的蠕变规律为对比，分析深部岩石在饱水情况下的流变规律，并基于统一流变力学模型，对深部饱水岩石的流变模型进行辨识，确定流变模型的相关参数。结果表明：在低应力条件下，饱水岩石的蠕变曲线非常平稳，但在高应力时，蠕变曲线出现波动，有突变现象产生，岩样内部承载能力随着时间的延长而不断弱化；在深部高应力条件下，饱水岩石的流变特性与干燥情况下的差别很大，尤其是在高应力卸载时，岩石质量劣化、损伤加剧，水的影响不可忽略。选定H-H|N-N|S模型(Schofield-Scott-Blair模型)描述深部饱水岩石的流变规律，模型的拟合曲线与试验数据符合得很好，表明所选的模型是合理的。

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印度Sukinda铬铁矿区水样的重金属污染、理化性质和微生物的评价

S.DAS,S.C.PATNAIK,H.K.SAHU,A.CHAKRABORTY,M.SUDARSHAN,H.N.THATOI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 484-493.

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分析了Sukinda铬铁矿采石场及其邻近区域水样的重金属污染及理化性质和微生物含量。铬铁矿的水样含有高浓度重金属，其浓度顺序为Cr>Fe>Zn>Ni>Co>Mn，然而该地区的地下水除了Fe以外并没有受到重金属污染。矿井水样的理化参数与正常水的有差别。与相邻矿水样相比，矿井水样含有一些低浓度的微生物种群，包括细菌、真菌和放线菌。金属浓度与相关的理化参数显示了他们之间有正、负响应，而金属浓度和微生物种群之间表现出了负的相关性。从铬铁矿废水中纯化出来的菌株对铬和其他的重金属以及抗生素表现出高的耐受性，可作为重金属污染的指示剂。

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铁闪锌矿的Leptospirillum ferrooxidans菌浸出及电化学性能

班进荣,顾帼华,胡可婷

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 494-500.

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采用纯种L.ferrooxidans菌研究矿浆浓度、pH及外加Fe³⁺离子对铁闪锌矿生物浸出的影响。结果表明，锌的浸出率随着矿浆浓度的降低而增加。在生物浸出过程中调节pH值到1.6对铁闪锌矿的溶解有促进作用。外加Fe³⁺离子加速了铁闪锌矿的生物浸出，但当外加Fe³⁺离子浓度超过2.5 g/L时，促进作用变弱。这是因为高浓度的Fe³⁺离子会对细菌生长产生抑制作用且促进黄钾铁矾的生成。在L. ferrooxidans菌存在条件下，利用电化学测试方法进一步了解有、无外加Fe³⁺离子时铁闪锌矿的溶解过程。实验数据表明，外加Fe³⁺离子可以增加腐蚀电流密度，有利于锌的提取。交流阻抗谱表明，添加Fe³⁺离子后没有改变反应过程的控制步骤。

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新型捕收剂作用下赤铁矿与胶磷矿的分选及机理

余侃萍,余永富,许向阳

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 501-507.

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对新研制的反浮选降磷捕收剂(RFP-138)体系中赤铁矿和胶磷矿的可选性及作用机理进行研究。赤铁矿和胶磷矿的单矿物及人工混合矿的反浮选分离试验表明：RFP-138是赤铁矿和胶磷矿的良好捕收剂，在碱性条件下采用合适的抑制剂，能够有效地实现两种矿物的分选，将P含量由人工混合矿中的1.05%降至0.12%，且TFe的回收率达到91.30%。对RFP-138溶液的化学行为及红外光谱进行分析，探讨RFP-138对两种矿物选择性捕收的机理。

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Mg/Zn界面的AF超动力学中的阿累尼乌斯方程及两步法模拟机制

吴永全,陆秀明,沈通

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 508-516.

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加速因子(AF)法是解决固体界面原子深层扩散简单且适用的方法。在AF超动力学模拟的框架内，以 Mg/ Zn界面为例，首先研究原子沿界面z轴方向上的一维扩散系数D_z与温度的关系，进而探讨加速因子A对扩散常数、扩散激活能的影响；然后，在AF法的基础上，通过两步法对Mg/Zn界面的原子扩散及相形成过程进行模拟。结果表明，不同加速因子下的扩散系数D_z均较好地遵循Arrhenius方程；在没有发生相变的情况下，当扩散机制一定时，扩散常数D₀的值与A无关；采用AF超动力学模拟时原子的扩散激活能Q^*与原激活能Q的关系符合Q^*=Q/A。据此，构建了AF超动力学模拟下的一维阿累尼乌斯方程：D_z=D₀exp[-Q/(ART)]。同时，AF法可以对界面相形成过程及其变化趋势作预测，且只有两步法才能确切得到不同传质阶段的体系平衡结构及平衡能量。

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硫酸盐溶液中二癸基次膦酸的钠皂萃取Co(II)动力学

邢鹏,王成彦,徐盛明,居中军

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 517-523.

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用改进的Lewis槽研究了硫酸盐溶液中二癸基次膦酸(DDPA)的钠皂(Na-DDPA)萃取Co(II)动力学。分别考查了搅拌速度、温度、界面面积、钠皂浓度、钴离子浓度对萃取速率的影响。当搅拌速度在95~110 r/min范围时，扩散阻力对萃取速率的影响可以忽略。萃取速率随着温度和比界面面积的增大而增大。计算得活化能为32.75 kJ/mol。表明Na-DDPA萃取Co(II)为化学反应控制过程，Co(II)萃取的控制步骤为界面化学反应。萃取速率随着Na-DDPA和Co(II)浓度的增大而增大。得到了钴萃取动力学方程并讨论了萃取机理。

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预分散溶剂萃取法处理Cr(III)废水

罗建洪,李军,杨兆鹏,刘雪峰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 524-529.

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以2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(HEHPEHE)为萃取剂，以及与其它萃取剂形成酸加酸、酸加碱、酸加中性混合萃取剂，通过考察萃取剂对废液中的Cr³⁺萃取分配比的影响，筛选出萃取Cr³⁺的适宜萃取剂 HEHPEHE；采用预分散溶剂萃取技术对含Cr³⁺废液进行分离研究，以煤油为稀释剂，HEHPEHE为萃取剂，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为水性表面活性剂，吐温20(Tween-20)为油性表面活性剂，制备胶质液体泡沫CLAs。同时，为了研究预分散溶剂萃取技术萃取Cr³⁺废液的效果，考察了废液中的Cr³⁺浓度、胶质气体泡沫CGAs体积、萃取剂浓度、相比、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)浓度、阴离子表面活性剂SDBS浓度、表面活性剂Tween20浓度以及Cr³⁺废液的pH值等影响因素对Cr³⁺的萃取率影响，得到了萃取Cr³⁺的适宜条件；并用实际的含Cr³⁺废液进行检验，结果表明，在获得的适宜工艺条件下，经过二级萃取后，废水可以直接排放，Cr³⁺的萃取率超过99.9%。

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化学气相沉积法改性ACFs及其去除溶液中甲基橙的应用

王丽平,黄柱成,张明瑜

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 530-537.

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通过化学气相沉积法(CVD)对粘胶基活性炭纤维(ACFs)进行表面改性，利用比表面积、SEM、孔径分布和红外光谱等分析方法对样品进行表征。通过吸附实验研究改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附行为。结果表明，吸附数据较符合Langmuir等温线模型；准二级动力学方程能够较好地反映改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附动力学；颗粒间扩散为控制步骤，但并非唯一控制步骤。经计算获得的热力学参数包括ΔG、ΔH和ΔS，表明吸附为自发的放热物理吸附过程。从红外光谱分析可知，氢键作用是改性ACFs吸附甲基橙的主要吸附机理。

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采用CVD法还原挥发性铼的氧化物制备超细铼粉

白猛,刘志宏,周乐君,刘智勇,张传福

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 538-542.

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研究了一种以高铼酸铵为原料，采用化学气相沉积(CVD)制备超细铼粉的新方法。通过控制氧分压，使得NH₄ReO₇分解为具有挥发性的ReO₄、Re₂O₇，再采用载气将其输运至还原区，经氢气还原生成超细铼粉。热力学计算表明，在NH₄ReO₇分解过程中，控制氧分压高于10^-^1.248 Pa时，Re₂O₇将不会分解为低价氧化物，DSC-TGA分析结果也证实了这一点。采用该方法制备的铼粉，粒度为100~800 nm，D₅₀为308 nm，比表面积为4.37 m²/g，氧含量为0.45%。

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机械球磨氧化银制备银纳米晶的热力学分析

GholamRezaKHAYATI,KamalJANGHORBAN

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 543-547.

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对高能球磨氧化银制备银纳米晶的可行性进行热力学分析。根据结构缺陷如非晶化、位错和表面能，计算机械活化样品的摩尔吉布斯自由能函数。根据摩尔吉布斯自由能函数，计算得到机械球磨21 h还原氧化银的平衡温度约为304 K。在304 K下，氧化银不稳定，在球磨过程中会还原成银。

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响应面优化蔗渣焙烧还原低品位软锰矿的工艺

杨克迪,叶显甲,苏静,粟海锋,龙云飞,吕小艳,文衍宣

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 548-555.

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采用基于统计的优化策略优化了无氧条件下蔗渣焙烧还原低品位软锰矿的工艺。用中心组合设计收集实验数据，用二次模型表示锰浸出率与渣矿比(蔗渣与锰矿质量比)、焙烧温度、焙烧时间的函数关系，用统计分析 (ANOVA) 研究变量及变量的相互作用对浸出过程的影响。结果表明，渣矿比和焙烧温度对浸出过程的影响比焙烧时间的大，渣矿比和焙烧温度的线性项、二次项及其交互作用影响显著，而焙烧时间的影响却较小。利用所得的二次模型可得最佳工艺参数：渣矿比0.9:10 、焙烧温度450 °C、焙烧时间 30 min。在优化条件下，锰浸出率的预测值为98.1%，实验值为98.2%.

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Si对铁铝固-液扩散反应中间化合物生长动力学的影响

尹付成,赵满秀,刘永雄,韩炜,李智

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 556-561.

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利用扫描电子显微镜-能谱仪和热浸镀铝实验研究Si对铁铝固-液扩散反应中间化合物生长动力学的影响。结果表明，中间层主要由Fe₂Al₅和薄层FeAl₃组成。当向浸镀熔体中加入硅后，在镀层的Fe₂Al₅相中出现颗粒状的Al-Fe-Si三元相(τ₁/τ₉)。舌状形貌的Fe₂Al₅层随着合金浴中Si含量的增加而逐步平整。合金浴中的Si显著抑制Fe₂Al₅和FeAl₃的生长。当Si含量为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和3.0%时，Fe₂Al₅相的激活能分别为207、186、169、168、167和172 kJ/mol。当Si原子进入Fe₂Al₅相时会引起晶格畸变，从而导致Fe₂Al₅的扩散激活能下降。Si原子占据空位时能够阻止扩散通道，抑制Fe₂Al₅相的生长，从而导致舌状形貌的消失。

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稀硫酸溶液清洗电镀铜晶种

Youn-SeoungLEE,Jae-SikYOON,Yang-RaeJO,HeesooLEE,Sa-KyunRHA

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(2): 562-566.

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采用稀硫酸溶液清洗以除去在铜晶种表面形成的氧化物。将通过溅射沉积在Ti/Si(100)薄片上生成的铜晶种暴露在空气中来生长原生铜氧化物。用稀硫酸溶液和TS-40A碱性清洗剂除去原生铜氧化物。先用TS-40A碱性清洗剂预处理以除去铜晶种表面的有机物，再用稀硫酸溶液除去铜氧化物(Cu₂O和CuO)以及有机物和Cu(OH)₂。

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2013年, 第23卷, 第2期　刊出日期：2013-02-25

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