中国有色金属学报（英文版）

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张卫文,林波,程佩,张大童,李元元

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1525-1531.

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采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和定量金相测试手段研究Mn含量对不同压力下挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：当挤压压力为0 MPa，Mn/Fe质量比达到1.6时才能将针状β-Fe相(Al₇Cu₂Fe)完全转变成汉字状α-Fe相(Al₁₅(FeMn)₃(CuSi)₂)。而对于挤压铸造，当挤压压力为75 MPa时，在Mn/Fe质量比为0.8时就可以将β-Fe相完全转变成α-Fe相。挤压铸造合金中需要的Mn含量较低，即Mn/Fe质量比较小，这主要是由于在挤压压力下富Fe相的细化以及相比例的减少。然而，加入过量的Mn将导致合金力学性能的下降，这是因为过量的Mn将导致α-Fe 相的增多及这些多余的硬脆相导致的孔洞增多。

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Bi对铸造Al-Mg₂Si金属基复合材料组织与干摩擦磨损性能的影响

武晓峰, 张广安, 伍复发

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1532-1542.

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研究不同Bi含量的添加对Al-15Mg₂Si原位金属基复合材料组织与干磨擦磨损性能的影响。结果表明，Bi的适量添加对复合材料中的初生和共晶Mg₂Si相具有明显的变质效果。含Bi复合材料的磨损率和摩擦系数都小于无Bi复合材料的。Bi改变了复合材料的磨损机理，1%Bi的添加使其从磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损转变为微弱磨粒磨损和粘着磨损，4%Bi的添加有效地抑制了摩擦表面初生Mg₂Si颗粒裂纹的产生，避免了粘着磨损和疲劳磨损，使复合材料的磨损成为单一的微弱磨粒磨损。含Bi复合材料耐磨性能的改善是Bi对Mg₂Si相的变质作用和Bi颗粒自润滑作用的综合结果。

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激光焊接颗粒增强铝基复合材料中TiB₂颗粒的演变行为

孟超,崔海超,芦凤桂,唐新华

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1543-1548.

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研究大功率激光器焊接TiB₂颗粒增强铝基复合材料时TiB₂粒子的演变行为。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析焊缝内粒子的物相、热力学过程及形貌特征；同时对TiB₂和铝基体的界面反应进行讨论。结果表明：当TiB₂团簇尺寸大于激光光斑直径时，焊缝中部的TiB₂粒子会熔融在一起，较大尺寸的TiB₂会发生断裂；当与铝熔体接触后，熔化后的TiB₂粒子会与Al发生反应生成Al₃Ti和AlB₁₂，并且焊缝中部的界面反应比焊缝边缘的剧烈。

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Al-3Cu-0.5Sc合金高温变形的本构关系

徐国富,彭小燕,梁霄鹏,李旭,尹志民,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1549-1555.

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采用Gleeble-1500热/力模拟试验机研究Al-3Cu-0.5Sc合金在温度为350~500 °C、应变速率为 0.01~10 s^-1条件下的高温压缩变形行为。利用经摩擦修正和温度补偿修正后的流变应力曲线建立合金的本构方程，温度和应变速率对变形行为的影响可使用包含Zener-Holloman参数的指数方程来描述。通过考虑应变对材料常数的影响，建立包含真应变的本构方程；其真应变对本构方程的影响规律，可通过材料常数的四次多项式拟合来实现。

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溶胶-凝胶自蔓燃法制备Al₂ZrO₅纳米颗粒增强铝基复合材料

S.A.KHORRAMIE,M.A.BAGHCHESARA,D.P.GOHARI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1556-1562.

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采用金属硝酸盐和甘氨酸做前驱体，通过溶胶–凝胶自蔓燃法和超声波辐射合成颗粒尺寸为38 nm的Al₂ZrO₅纳米颗粒。制备过程包括均匀溶胶的形成、凝胶干燥和干燥凝胶的燃烧。在不同温度下，通过搅拌铸造制备Al₂ZrO₅含量分别为0.75%、1.5% 和 2.5%(体积分数)的纳米颗粒增强铝基复合材料。通过SEM和XRD对所制得的复合材料进行结构和相分析。通过评估材料的密度、硬度和抗压强度确定最佳的强化相含量和铸造温度。实验结果表明：Al₂ZrO₅纳米颗粒增强铝基复合材料的硬度和抗压强度得到提升，其最大值分别达到BHN 61和 900 MPa。在850 °C下制备的含有1.5% Al₂ZrO₅的复合材料具有最佳的力学性能。

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Al-5Ti-B中间合金的热机械处理对铸造铝合金晶粒细化的强化作用

H. GHADIMI, S. HOSSEIN NEDJHAD, B. EGHBALI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1563-1569.

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采用等温液相退火和塑性变形工艺制备含不同尺寸Al₃Ti和TiB₂粒子的Al-5Ti-B(质量分数，%)中间合金。结果表明：随着中间合金中Al₃Ti和TiB₂粒子尺寸的减小，合金的晶粒细化作用得到增强，但不适当地减小Al₃Ti和TiB₂的粒径可能导致这些颗粒作用减弱和结块，从而降低合金的晶粒细化效率。

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多级热处理工艺对铝合金AA7049性能的影响

R.RANGANATHA,V.ANILKUMAR,VAISHAKIS.NANDI,R.R.BHAT,B.K.MURALIDHARA

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1570-1575.

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T6态高强7xxx系列铝合金对应力腐蚀开裂敏感。采用回归和再时效热处理(RRA)可以提高其抗应力腐蚀开裂性能而不降低其强度性能。研究了多级热处理工艺对7049铝合金性能和组织的影响。通过电导率测量、DSC分析和TEM组织观察，考察合金在不同热处理态的组织变化。DSC分析表明，RRA处理会导致合金的显微组织发生显著变化，RRA处理态合金的组织与T6和T73态合金的组织明显不同。RRA处理可以使合金保持在T6态的强度且获得T73态的热力学稳定性能。

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6016铝合金热变形实验模拟热轧显微组织演变

黄长清,刁金鹏,邓华,Bing-jiLi,胡兴华

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1576-1582.

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采用Gleeble-1500热模拟机研究6016铝合金单道次高温压缩变形时的显微组织演变。采用光学显微镜和透射电子显微镜分析合金在不同变形条件下的组织形貌特征。结果表明：在高温压缩变形时，该合金的变形激活能为270.257 kJ/mol，硬化指数为8.5254；流变应力双曲正弦的自然对数值与温度补偿Zener-Hollomon参数自然对数值成线性关系；合金低温、低应变速率时的主要变形组织为动态回复组织，而高温变形时产生局部动态再结晶组织；该铝合金高温变形时的主要软化机制为动态回复，只有在高温、高应变速率下发生部分的动态再结晶；合金平均亚晶粒尺寸随温度补偿应变速率Zener-Hollomon参数的升高而减小。

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铝合金/碳钢药芯焊丝熔-钎焊时的界面层脱落

董红刚,胡文金,张旭超

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1583-1588.

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采用锌基药芯焊丝对铝合金和无镀层低碳钢进行钨极氩弧熔-钎焊搭接。在焊缝中发现从界面层脱落的富铁层，Al-Zn相流入界面层和脱落层之间的夹层区域，并加速富铁层的进一步脱落。在焊缝凝固过程中，富铁脱落层逐渐向焊缝深处扩散、迁移。界面层的厚度为15 μm，焊态下铝/钢异种金属接头的抗拉强度达111 MPa。经焊后热处理，接头的抗拉强度提高到150 MPa。

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挤压AZ31B镁合金的低周疲劳性能

耿长建,武保林,杜兴蒿,王沿东,张宇东,E.CLAUDE,W.FRANCIS

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1589-1594.

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通过外加总应变幅控制的拉-压对称疲劳试验，研究常温下挤压AZ31B镁合金在不同应变幅下的疲劳性能。结果表明，除了在低应变幅0.5%外，样品均呈现循环应变硬化；应变幅为0.5%时，样品在初始阶段呈现循环硬化，随后保持应力恒定；在压缩过程中孪晶的产生以及随后的卸载和反向拉伸过程中的去孪晶行为导致了高应变幅下的滞回环形状拉-压不对称现象，而低应变幅0.5%下的滞回环形状基本对称，说明低应变幅下孪生-去孪生现象不明显。在整个疲劳过程中，高应变和低应变下的应力—应变曲线呈现2种不同的滞回环形状，这是由不同疲劳阶段孪生和位错滑移2种不同的变形机制所导致。

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AZ91镁合金的挤压和析出硬化行为

M. THIRUMURUGAN, S. KUMARAN

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1595-1601.

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挤压比为4:1，将铸态AZ91镁合金分别在250，300 和 350 °C下进行挤压，随后进行析出硬化处理(T6)。经过热挤压和析出硬化处理后，铸态AZ91镁合金中粗大的和偏析Mg₁₇Al₁₂析出相被细化并均匀分布在α-镁基体中。在不同的挤压温度下合金中发生了部分或全部动态再结晶。经挤压后，该合金的极限抗拉强度从铸态的190 MPa增加到570 MPa。AZ91镁合金的时效硬化特征与晶粒尺寸有关。在250、300 和 350 °C下以4:1的挤压比挤压该合金后，获得峰值硬度的时效时间分别为35、30和20 h。SEM观察到在AZ91基体中存在均匀细小的Mg₁₇Al₁₂析出相。

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熔体温度对AZ31B镁合金铸态组织及力学性能的影响

陈淑英,常国威,黄玉多,刘升阳

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1602-1609.

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采用自制的电阻炉研究熔体温度对AZ31B镁合金凝固组织与拉伸性能的影响。结果表明：在温度低于850 °C水冷时，金属型AZ31B镁合金铸锭等轴枝晶的尺寸随着熔体温度的升高呈直线下降，超过850 °C后变化不大。组织中第二相呈现出先细化后粗化的变化规律。AZ31B镁合金试样的抗拉强度、伸长率和屈服强度随着熔体温度的提高而先快速增大后略有减小，熔体温度为850 °C时试样的抗拉强度达到260 MPa，屈服强度达到75.4 MPa，伸长率达到27.57%，比熔体温度为750 °C时的分别提高了15%、13%和61%。DSC分析表明，升高熔体温度使凝固开始点温度降低，临界晶核半径减小，从而增加了熔体中的过冷度，提高了熔体中非均匀形核率，是镁合金晶粒细化和拉伸性能提高的主要原因。

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轧制对Mg-3Cu-1Mn合金温度阻尼峰的影响

周海,王敬丰,潘复生,徐丹丹,汤爱涛,梁浩

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1610-1616.

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经过变形量4.7%的单道次室温轧制变形，Mg-3Cu-1Mn合金的一次温度—阻尼谱出现了3个明显的阻尼峰；在二次温度—阻尼谱中，3个阻尼峰均发生变化，特别是第3阻尼峰P₃受到抑制，变得非常不明显。对各阻尼峰峰温处淬火样品进行金相、XRD、EBSD等实验，研究轧制对Mg-3Cu-1Mn合金温度—阻尼峰的影响。结果表明：在一次温度—阻尼谱中的P₃峰处出现织构增强、孪晶急剧消失的现象；轧制变形后，3个温度—阻尼峰依次为位错阻尼峰、晶界阻尼峰和孪晶引发的再结晶阻尼峰；另外，随着拉伸孪晶的消失，室温轧制态Mg-3Cu-1Mn合金的应变阻尼性能大幅度恢复，高应变下接近均匀化退火态Mg-3Cu-1Mn的应变阻尼性能。这说明拉伸孪晶对Mg-3Cu-1Mn合金应变阻尼性能有不利的影响。

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TA15钛合金热剪旋件的几何精度与显微组织分析

詹梅,王巧玲,韩冬,杨合

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1617-1627.

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为了揭示偏离率和加热温度对TA15钛合金加热剪切旋压件的影响机制，研究了不同偏离率下热剪旋件的几何精度和微观组织。结果表明：在负偏离下工件会发生径缩，且温度的突然降低会使径缩更严重。在正偏离条件下且加热温度缓慢降低时，沿工件底部到口部有明显扩径。沿热剪旋工件厚向的不均匀变形使工件晶粒细化且近外层晶粒比近内层晶粒细小。在近外层可能形成纤维组织，该纤维组织的扭曲程度随着偏离率的减小而增加。近零偏离和保持加热温度在合理范围时有利于获得几何精度高和微观组织均匀的工件。

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纯钛表面Zr-N等离子合金化

李秀燕,唐宾,王鹤峰,叶娇荣

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1628-1632.

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为了改善纯钛的表面性能，利用等离子表面合金化技术在纯钛表面形成Zr-N改性层。对Zr-N改性层的微结构、成分及硬度进行测试，并对改性层形成及表面硬度提高的机理进行分析。利用球-盘磨损试验对表面改性纯钛的摩擦学性能进行研究。结果表明，在纯钛表面形成了均匀致密的Zr-N改性层，改性层由表面Zr-N化合物层和基体内Zr、N的扩散层构成。Zr-N表面改性层显著提高了纯钛的表面硬度，表层的最高硬度约为HK1040。Zr-N表面改性层没有减摩效果，但明显改善了纯钛的磨损性能。

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Sm-Nd-Fe三元系相图

王博文,黄文美,纪志超,王志华,孙英,翁玲

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1633-1638.

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采用金相显微镜、X射线衍射、电子探针和差热分析等技术确定了Sm-Nd-Fe三元系相图，包含Sm-Nd-Fe三元系500 °C等温截面、SmFe₂-NdFe₂变温截面和(Sm_0.88Nd_0.12)Fe_x(1.6 ≤ x ≤ 2.4)变温截面。Sm-Nd-Fe三元系含有4种金属间化合物：(Sm,Nd)Fe₂，(Sm,Nd)Fe₃，(Sm,Nd)₅Fe₁₇，(Sm,Nd)₂Fe₁₇，不含(Sm,Nd)₆Fe₂₃相。500 °C等温截面含有7个单相区，8个两相区，4个三相区。SmFe₂-NdFe₂变温截面含有2个单相区，4个两相区，7个三相区。(Sm_0.88Nd_0.12)Fe_1.6-(Sm_0.88Nd_0.12)Fe_2.4含有2个单相区，5个两相区，2个三相区。当x≤0.5时，(Sm₁_-_xNd_x)Fe₂合金的包晶转变温度随着Nd含量的增加而降低，表明以Nd代替Sm从而使(Sm,Nd)Fe₂相的稳定性降低。

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反应合成Ni-Al金属间化合物的组织及形成机理

崔洪芝,魏娜,曾良良,王晓彬,汤华杰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1639-1645.

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以Ni粉和Al粉为原料，通过热爆反应合成制备Ni-Al系金属间化合物，研究了反应物摩尔比对生成物物相、组织结构和显微硬度的影响。结果表明：当Ni、Al摩尔比为1:1时，反应生成物为单一的NiAl相；当Ni、Al摩尔比为2:1时，生成物相组成为NiAl+Ni₃Al相，因为非平衡冷却，NiAl含量多，呈不规则块状形态分布，Ni₃Al相析出量少，主要沿初生NiAl晶界分布，当进一步提高Ni含量，且Ni、Al摩尔比为3:1时，生成物组织形态复杂，除枝晶状的β-NiAl、粗大块状和网状的γ-Ni₃Al外，还有板条状和针片状的M-NiAl和不规则的块状或者尖条状的γ′-Ni₃Al，这主要是由非平衡冷却和β-NiAl内的成分差异而引起的。

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一种铁基块体金属玻璃纳米压痕蠕变行为的加载速率敏感性

许福,龙志林,邓旭辉,张平

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1646-1651.

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通过纳米压痕蠕变实验研究了加载速率对{[(Fe_0.6Co_0.4)_0.75B_0.2Si_0.05]_0.96Nb_0.04}₉₆Cr₄块体金属玻璃室温蠕变变形的影响。结果表明，该铁基块体金属玻璃的蠕变变形随着加载速率的增加而增大。此外，根据经验幂率函数计算得到了材料室温蠕变应力指数，当加载速率从1 mN/s增加到50 mN/s时，应力指数从28.1逐渐下降到4.9，显示出显著的压痕加载速率敏感性。最后，基于自由体积理论和剪切转变区理论对该铁基块体金属玻璃的纳米压痕蠕变行为进行了探讨，并对实验结果和分析结果提供了半定量的解释。

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热处理温度对有序介孔碳微结构和电磁屏蔽性能的影响

马昱昭,殷小玮,李权

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1652-1660.

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通过模板法制备了有序介孔碳(OMC)，研究了有序介孔碳粉体在8.2~12.4 GHz (X波段)范围内作为轻质电磁波吸收剂的电磁屏蔽性能。在氮气保护的条件下对OMC粉体分别在1400、1600和1800 °C进行2 h热处理。研究了热处理前后OMC微结构的变化，并测试了所得OMC粉体的介电常数。在1400 °C下热处理所得OMC粉体试样的损耗正切(tan δ)高达3.1，远远高于未进行热处理的OMC试样的。通过将总的屏蔽效能分解为吸收和反射两部分，研究了OMC试样的电磁屏蔽效能。于1400 °C和1600 °C热处理后，OMC得到最高的电磁屏蔽效能其屏蔽机制以吸收为主，表明OMC具有作为微波吸收剂的潜力。

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3000 °C氧-乙炔重复烧蚀后4D-炭/炭复合材料的剩余强度和热物理性能

WajedZAMAN,李克智,SumeeraIKRAM,李伟

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1661-1667.

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主要研究炭/炭（C/C）复合材料在高温使用环境下的烧蚀、剩余强度以及热物理性能。实验采用四维C/C复合材料，在3000 °C下进行重复氧-乙炔烧蚀实验，每次烧蚀时间为30 s，烧蚀后快速冷却。结果表明：材料的烧蚀率与烧蚀时间呈线性关系；在总烧蚀时间相同的情况下，单步烧蚀比逐步烧蚀的烧蚀率高。经过最初几步烧蚀实验后，材料的烧蚀率保持恒定。试样烧蚀面的粗糙度对试样的烧蚀率有重要影响。随着烧蚀次数的增加，材料的压缩强度、热导率和热膨胀系数逐步降低，而比热容几乎保持不变。

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反应物浓度在SnAgCu纳米颗粒尺寸控制中的作用

张卫鹏,赵炳戈,邹长东,翟启杰,高玉来,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1668-1673.

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在电子封装领域，通过利用纳米颗粒尺寸效应带来的熔点降低，SnAgCu合金体系有希望替代传统的但有毒的SnPb焊料体系。分别选用硼氢化钠和邻啡罗琳作为还原剂和表面活性剂，采用化学还原法制备出Sn3.0Ag0.5Cu (质量分数)合金纳米粒子。对合成的纳米颗粒形貌采用场发射扫描电镜(FE-SEM)进行表征。通过对扫描电镜数据的分析，可统计出纳米颗粒的尺寸分布。研究表明，所合成的纳米颗粒尺寸随着反应物浓度的增加而增大。通过理论分析，对反应物浓度在纳米颗粒尺寸控制中的作用进行了阐述。

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含硫高速钢的高温摩擦性能

刘如铁,熊翔

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1674-1680.

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引入适量的硫可以明显改善铁基材料的摩擦学性能。采用粉末冶金技术制备了含硫高速钢样品材料，采用销盘高温摩擦试验机研究了该样品材料与不同配副(自对偶和GT35钢结硬质合金)摩擦时的高温摩擦性能，通过SEM、EDS和XPS检测了摩擦面，并分析了其摩擦机理。结果表明：与自对偶盘和GT35盘这2种对偶材料摩擦时，摩擦因数的变化趋势是随着温度的升高而逐渐降低的，磨损率则是随着温度的升高而逐渐变大的；在400 °C和700 °C时的摩擦因数曲线比室温时更加平稳，与GT35摩擦时样品材料的综合高温摩擦性能最佳；在400 °C以下时，由于样品材料中硫化物的软化会使得材料的摩擦因数随着温度的升高而降低，在400 °C以上时样品材料摩擦因数的降低主要是由于摩擦面的氧化物作用而引起的。

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TiC颗粒增强镍基合金复合涂层的摩擦学性能

蔡滨,谭业发,何龙,谭华,高立

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1681-1688.

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运用等离子喷涂技术制备了TiC颗粒增强镍基合金复合涂层，分析了TiC颗粒增强镍基合金复合涂层的微观结构，研究了其摩擦磨损行为与机理。结果表明：TiC颗粒增强镍基合金复合涂层主要由γ-Ni，CrB，Cr₇C₃和TiC构成；复合涂层与基底材料间形成了厚度为9.4 μm的过渡层，达到了冶金结合。当TiC颗粒含量为30%(体积分数)时，复合涂层的摩擦系数和磨损率均最低，即其摩擦系数为0.33，较纯镍基合金涂层降低了30%；其磨损率为0.3×10^-3mm³/m，是纯镍基合金涂层的1/3。当载荷在6~10 N的范围内时，复合涂层呈轻微磨损，其磨损机理主要为粘着磨损；当载荷达到12 N时，复合涂层产生严重磨损，其磨损机制转变为硬质相的脱落和转移层的层脱剥落。

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激光熔覆B₄C-TiO₂-Al粉末制备原位TiB₂+TiC/Fe复合涂层

王新洪,潘向宁,杜宝帅,李帅

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1689-1693.

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采用B₄C、 TiO₂、Al以及Fe基自熔合金粉末为前驱体，利用激光熔覆技术在钢基体上制备TiB₂+TiC颗粒增强Fe基复合涂层。结果表明，激光熔覆过程通过B₄C-TiO₂-Al反应生成了均匀分布于基体的TiB₂-TiC复合陶瓷相。TiB₂ 颗粒呈长条块状，TiC以不规则形状分布于基体中。涂层具有比基材1045钢更好的耐磨性能，但涂层的摩擦因数小。

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Cu-30Ni 合金机械冲击表面纳米化组织和性能

毛向阳,李东阳,王章忠,赵秀明,蔡璐

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1694-1700.

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采用大应力塑性变形(机械冲击)技术对Cu-30Ni合金表面进行纳米化处理。利用原子力显微镜技术、纳米压痕试样、显微硬度测量、电化学分析和电子功函数等手段分别测试原始样品、大应力塑性变形纳米化处理样品的晶粒尺寸、力学性能、腐蚀性能。结果表明，与原始样品相比，大应力塑性变形纳米化处理样品的表面晶粒尺寸达到40 nm；力学性能显著改善。电化学测试表明，表面纳米化提高了合金的耐腐蚀性能，耐腐蚀性能变化与电子功函数变化一致。机械冲击工艺技术能够使Cu-30Ni合金表面纳米化，从而提高了表面力学性能和耐腐蚀性能。

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金刚石/铜复合材料与氧化铝陶瓷的Ag-Cu-Ti活性钎焊

吴茂,曹车正,Rafi-ud-din,何新波,曲选辉

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1701-1708.

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金刚石/铜复合材料具有低膨胀系数和高热导率等优异性能，使其成为一种理想的电子封装材料。采用97%(72Ag-28Cu)-3%Ti活性钎料对金刚石/铜复合材料和氧化铝陶瓷进行钎焊。发现活性钎料在氧化铝陶瓷和金刚石薄膜表面均具有良好的润湿性，在两者表面的平衡润湿角均小于5°。讨论了主要钎焊条件(如钎焊温度和保温时间等)对接头性能的影响。发现钎焊过程中Ti元素聚集在金刚石颗粒的表面形成TiC化合物，且TiC化合物的形貌与钎焊接头的剪切强度具有紧密联系。推测合适的TiC化合物层厚度可改善钎焊接头的剪切强度，而颗粒状的TiC化合物及过厚的TiC化合物层却会损害钎焊接头的性能。获得的最大剪切强度为117 MPa。

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表面活性剂添加对超细98W-1Ni-1Fe粉末注射成形喂料流变行为的影响

范景莲,韩勇,刘涛,成会朝,高扬,田家敏

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1709-1717.

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研究超细98W-1Ni-1Fe粉末的注射成形。系统研究球磨和硬脂酸(SA)添加对粉末特性以及喂料流变行为的影响。结果表明：球磨和SA添加均有效提高喂料的装载量。SA添加可以避免喂料制备过程中粉末与粘结剂间的表面反应，从而缩短混炼时间。SA添加可以降低喂料的粘度，但这种效果随温度升高而逐渐消失，在125 °C以上时变为一种不利的效果。SA添加可以降低注射所需的温度。添加SA的粉末喂料在115 °C时具有最低的粘度及剪切敏感性，而未加SA的粉末喂料在135 °C时才具有最低的粘度及剪切敏感性。同时，添加SA的粉末喂料相比未添加SA的粉末喂料具有较低的温度敏感性及较佳的综合流变性能，因此，更适合于超细98W-1Ni-1Fe粉末的注射成形。

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锂离子电池用LiVPO₄F/C 基正极材料的制备和性能

王接喜,王志兴,沈力,李新海,郭华军,唐维佳,朱振国

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1718-1722.

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将H₂C₂O₄·2H₂O, NH₄H₂PO₄, NH₄VO₃ 和 LiF通过球磨反应、烧结，合成了 LiVPO₄F/C 基正极材料。在这个过程中，草酸起还原剂和碳源的作用，利用热重、 X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和碳-硫分析等手段对合成的前驱体和材料进行检测和分析。XRD分析表明，球磨反应后所得到的前驱体为无定形态，而烧结后的材料中除了LiVPO₄F的衍射峰外，还存在Li₃V₂(PO₄)₃和V₂O₃衍射峰。材料颗粒均匀，尺寸约2 μm。透射电镜分析表明，合成的材料颗粒表面包裹着一层约2 nm厚的无定形碳。在截止电压3.0~4.4 V时，合成的材料在0.1C和10C倍率下的放电比容量分别为151.3和102.5 mA·h/g。在10C倍率下循环50次后容量保持率为90.4%。在LiVPO₄F 和Li₃V₂(PO₄)₃的循环伏安曲线中可以明显看到V³⁺/V⁴⁺的氧化还原峰。

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盲孔铜集流体制备及其对硅基阳极循环性能的改善

汤兴贤,刘崴,叶邦彦,汤勇

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1723-1727.

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为提高硅基阳极的电化学性能，采用激光加工制备表面具有盲孔的铜集流体。将具有盲孔的铜集流体及表面光滑的铜集流体制成电极片，并组装成纽扣电池进行充放电循环测试。与表面光滑的铜集流体相比，多孔铜集流体显示出性能优势。电压—容量曲线表明，带有盲孔的集流体可以保持电极结构，进而保证较小的界面接触电阻。结果表明：多孔铜集流体可以提高硅基阳极的循环性能和库伦效率。

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热处理工艺对2A97 Al–Li合金拉伸性能的影响：实验和BP人工神经网络模拟

林毅,郑子樵,张海锋,韩烨

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1728-1736.

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研究热处理工艺对2A97 Al-Li合金拉伸性能的影响。结果表明：从传统T8工艺改进的、具有预时效和中间变形的热处理工艺可以有效地改进Al-Li合金的拉伸性能。合金经该热处理工艺处理后，在峰时效条件下，基体中析出大量的T₁相，同时，晶界无第二相析出，并且晶界上无沉淀析出带不明显。峰时效合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为597 MPa、549 MPa 和 7.4%。此外，建立BP人工神经网络模型对经不同热处理工艺处理的合金的拉伸性能进行预测，所得预测结果与实验结果吻合较好，表明该人工神经网络模型可用于预测2A97 Al-Li合金的拉伸性能。

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应用本构模型和神经网络模型预测铝/镁基纳米复合材料的高温流变行为

V. SENTHILKUMAR, A. BALAJI, D. ARULKIRUBAKARAN

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1737-1750.

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为了预测Al/Mg基纳米复合材料的高温流变行为，在不同的应变速率(0.01-1.0 s^-1)和温度(523，623和723 K)的条件下进行热压缩试验，利用所得到的应力-应变数据，开发了本构模型，比如一般流动方程。阿累尼乌斯双曲模型、Johnson-Cook(JC)和改性的Zerilli-Armstrong(ZA)模型及人工神经网络(ANN)模型。通过使用统计参数，例如均方根误差(RMSE)、回归系数(R²)、平均相对误差(MRE)和分散指数(I_s)，比较了人工神经网络和不同的本构模型。结果表明，人工神经网络模型对AA5083-2%TiC 复合材料的热变形流动应力的评估准确性更高。

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A357铝合金大型复杂薄壁构件的淬火温度场、残余应力及变形的有限元分析

杨夏炜,朱景川,来忠红,刘勇,何东,农智升,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1751-1760.

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基于ABAQUS软件，采用有限元模拟计算的方法对A357铝合金大型复杂薄壁构件的淬火过程进行研究。通过采用传统的反传热方法，对不同淬火介质在不同温度下的换热系数进行精确求解。精确的换热系数确保对A357铝合金大型复杂薄壁构件淬火过程中温度场预测的准确性。采用3种淬火介质 (水、机油，5%-UCON淬火试剂A)。通过综合考虑淬火介质及温度因素，对薄壁构件的残余应力及变形的分布和大小进行有限元预测，得到构件淬火结束后的最大残余应力及变形。

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基于神经网络的TC21合金本构关系模型

郭拉凤,李保成,张治民

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1761-1765.

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本构方程是描述材料变形和有限元模拟基本信息必要的数学模型，它反映流动应力与应变、应变率和温度综合作用的高度非线性关系。基于Gleeble-1500热模拟机上进行等温压缩试验获得的实验数据，系统研究TC21钛合金的流变行为，并采用BP人工神经网络建立该合金的本构关系模型。在该模型中，输入变量为应变、应变速率和变形温度，输出变量为流动应力。与传统方法相比，利用BP人工神经网络所建立的本构关系模型能够更好地表征试验数据及描述整个变形过程。

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广西大福楼矿床铅同位素组成及其对矿床成因的约束

成永生,胡瑞忠

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1766-1773.

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利用大福楼矿床新开采坑道的矿石样品进行铅同位素分析，探讨了矿床的成矿物质来源及其构造背景。结果表明，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb以及²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别位于17.478~18.431、15.440~15.717以及37.556~38.839，Φ值位于0.592~0.638，μ值为9.26~9.69，Th/U取值范围为3.74~3.97。比较大厂矿田不同矿带的铅同位素组成的结果表明，西矿带的铅源可能更加单一，中矿带的铅同位素值相对最大，而东矿带的铅同位素值则最小；大厂矿集区的铅源主要由上地壳铅、壳幔混合俯冲带铅以及造山带铅所组成。根据铅同位素构造判别图，矿石铅主要来自于地幔和地壳，尤其是上地壳以及岩浆活动在成矿作用过程中发挥了重要作用。然而，造山作用也提供了少量铅源，矿床应该属于壳幔联合作用的产物，更可能形成于造山带成矿环境中。

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嗜酸兼性异养菌Acidiphilium sp. DX1-1的分离、特征及其浸矿行为

张燕飞,彭安安,杨宇,柳建设,邱冠周,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1774-1782.

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研究了一株源自江西德兴铜矿矿区的中温嗜酸兼性异养菌Acidiphilium sp. DX1-1的分离、鉴定、特征及其浸矿行为。菌株Acidiphilium sp. DX1-1为短杆状革兰氏阴性菌，最适合的生长温度为30 °C，最适合的生长pH约为3.5。该菌株具有广泛的底物利用特性，可以利用有机物进行异养生长并在细胞内积累聚羟基丁酸酯，也可以利用单质硫、三价铁等无机物进行自养生长。系统发育分析表明DX1-1属于Acidiphilium属，与Acidiphilium cryptum and Acidiphilium multivorum的同源性大于99%。在铁闪锌矿生物浸出过程中，Acidiphilium sp. DX1-1 表现出极强的浸矿能力，其作用不仅仅是之前报道的作为其他自养嗜酸浸矿细菌的辅助者。在初始pH3.5时，DX1-1能够在一个月内单独地浸出铁闪锌矿中40%的锌。该浸出率高于它与A. ferrooxidans混合以及A. ferrooxidans 单独浸出铁闪锌矿(初始pH均为2.0)的浸出率。

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运用原子力显微镜研究电解质溶液中白云母与二氧化硅间的相互作用力

蒋昊,谢珍,刘国蓉,俞亚文,张丁

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1783-1788.

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运用原子力显微镜研究了二氧化硅胶体探针(直径，5 μm)与白云母表面之间在电解质溶液环境下的相互作用力。试验考察了平衡时间、电解质浓度和溶液pH值对相互作用力的影响。实验结果表明，电解质浓度和溶液pH值对白云母/二氧化硅之间相互作用力及粘附力都产生显著的影响。在低电解质浓度和高的溶液pH值条件下，观察到一个很强的长程排斥力；而在高电解质浓度和低pH值条件下，两表面之间产生一个弱的长程吸引力。随着电解质浓度的增加，相互作用力从强的排斥力变化到强的吸引力。当溶液pH值在5.8~10.2时，相互作用是单调的排斥力；当溶液pH值降低至3.4时，在距离22~32 nm处出现一个弱的吸引力。在低浓度或低pH值下，白云母与二氧化硅之间的粘附力比较大，随着电解质浓度和溶液pH值的增加，粘附力不断减小，最后相对稳定。运用经典DLVO理论对相互作用力进行理论计算，与实验曲线基本一致。

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烷基羟肟酸对细粒锡石的浮选及其溶液化学性质

王佩佩,覃文庆,任浏祎,魏茜,刘瑞增,杨聪仁,衷水平

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1789-1796.

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采用烷基羟肟酸作为捕收剂对细粒锡石进行浮选，并对其溶液化学性质进行研究。结果表明，3种烷基羟肟酸在碱性条件下对细粒锡石有较好的捕收能力，且适宜的浮选pH随着捕收剂碳链的加长而升高。金属离子对锡石浮选的影响主要由矿浆pH决定，金属离子浓度对锡石浮选也有影响。计算基团电负性得出烷基羟肟酸作为锡石捕收剂的适合烷基碳链长度大约为7。由溶液的组分浓度对数分布图(lg c—pH)分析可知，捕收剂以分子-离子共吸附模式作用于矿物表面。动电位测试及红外光谱分析表明，吸附反应中涉及到电荷作用力、氢键力和络合作用力，其最终产物可以表示为锡石的O, O-五元环结构的螯合物。

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热脱水钠硼解石在醋酸铵溶液中的溶解

Nizamettin DEM？RKIRAN, Nazli BAYRAK？I, Celal AS？N

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1797-1803.

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钠硼解石含有大量的结晶水。采用煅烧法可以将固体组分中的一部水脱去，得到一种多孔结构物质，以提高浸出反应速率。采用醋酸铵作为浸出溶剂，研究煅烧钠硼解石样品在不同温度下的溶解情况。研究了反应参数对煅烧钠硼解石溶解的影响。研究发现，煅烧样品的溶解速率高于未煅烧样品的溶解速率。在煅烧温度低于150 °C时，煅烧钠硼解石的溶解速率随着煅烧温度的升高而加快。钠硼解石的浸出反应速率符合化学反应控制模型。溶解过程中的活化能为41.5 kJ/mol。

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壳聚糖固定化枯草芽孢杆菌水溶液中铜离子的吸附

刘云国,廖婷,贺仲兵,李婷婷,王慧,胡新将,郭一明,何缘,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1804-1814.

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研究了壳聚糖固定化枯草芽孢杆菌吸附铜离子的性能，分析了pH、吸附剂投加量、温度、铜离子初始浓度和时间对铜离子吸附的影响。结果表明， pH对铜离子的吸附有较大的影响。此外，固定化枯草芽孢杆菌吸附剂比空白吸附剂具有更强的吸附性能。整个吸附过程符合朗缪尔吸附模型(R²=0.994)，最大吸附量为100.70 mg/L。动力学模型拟合结果表明，实验符合准二级动力学模型，线性相关指数大于0.999。吸附剂能在0.1 mol/L NaOH溶液中被成功解吸。

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合成异极矿元素硫水热硫化动力学

李存兄,魏昶,邓志敢,李兴彬,李旻廷,樊刚,徐红胜

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1815-1821.

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研究了元素硫水热硫化合成异极矿的动力学研究，考察了搅拌转速(100~600 r/min)、温度(120~220 °C)、硫磺用量(摩尔比为0.6~1.6)和矿物粒度(48~246 μm)对异极矿转化率的影响。结果表明：随着转化温度的升高和矿物粒度的减小，异极矿的转化率不断增大。当搅拌转速大于400 r/min，硫磺理论摩尔比大于1时，其对异极矿的转化率影响不明显。异极矿元素硫水热硫化转化反应初期受化学反应控制，该过程的表观活化能为50.23 kJ/mol，后期逐步转变为受固体产物层的扩散控制，其表观活化能为11.12 kJ/mol。

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铅锡合金的真空蒸馏深度脱铅

贾国斌,杨斌,刘大春

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1822-1831.

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采用分子相互作用体积模型计算在777 °C时不同Pb含量铅锡合金的活度系数，结果与实验值符合较好。对800~1300 °C全成分范围内铅锡合金的活度系数进行预测，为铅锡金真空蒸馏分离提供必要的热力学参数。对两种不同铅含量的铅锡合金进行小型和工业实验，将锡中的铅含量降至0.01%以下。设计全成分范围的铅锡合金真空蒸馏处理流程，对铅含量10%~90%的铅锡合金经真空蒸馏处理后可得到纯度为99.5%的粗铅和铅含量在0.01%以下的精锡。

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SiO₂包覆CaCO₃在无保护气氛下制备闭孔泡沫镁

芦国强,郝海,王福运,张兴国

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1832-1837.

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在熔体发泡法工艺中，发泡剂的分解速度和浸润性直接影响泡沫金属的孔结构和孔隙率。为减缓泡沫镁发泡剂CaCO₃的发泡速度并提高与镁熔体的浸润性，采用非均匀形核法，以硅酸钠为原料，盐酸为酸化剂，在CaCO₃表面包覆SiO₂钝化膜。采用TGA-DTA、XRD、SEM等方法对包覆后CaCO₃的热稳定性和包覆层的微观结构进行分析。结果表明：包覆后的CaCO₃分解温度提高；包覆层中的SiO₂为无定形态；在CaCO₃颗粒表面形成网络状结构。对比实验表明：包覆后的CaCO₃发泡速度平稳。同时，采用合金化阻燃工艺在无气体保护条件下制备出较大尺寸的泡沫镁试样，并且试样孔径细小，孔结构均匀，孔隙率在60%-70%。

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纯钛和镍包埋渗铝的热力学研究

H.R.KARIMIZARCHI,M.SOLTANIEH,M.R.ABOUTALEBI,X.GUO

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1838-1846.

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分别在敞开和密闭系统中进行纯钛和纯镍的气相渗铝实验。渗铝实验在1100 °C下进行3 h，包埋粉末含10%Al、5%NH₄Cl和85%Al₂O₃。在敞开条件下，渗铝后纯钛的表面会生成α(Al)固溶体，样品的质量损失达到32.37%。然而，在密闭条件下，纯钛样品的表面生成TiAl₃层和α(Al)固溶体，没有质量损失。热力学分析表明，在敞开条件下对纯钛渗铝时，会生成钛的氯化物，导致其质量减少。而在密闭条件下，由于生成的氯化物会达到平衡状态而使生成反应停止。相反，无论是在敞开或密闭条件下，纯镍样品都可以进行表面渗铝，不会导致质量损失。在两种状态下，镍的表面都生成了AlNi和Ni₃Al相。

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TiB₂-C复合阴极中碱金属(K、Na)的渗透及其对阴极电解膨胀的影响

方钊,张凯,吕晓军,李林波,朱军,李劼

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1847-1853.

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在不同电解条件下，研究纯KF熔体、纯NaF熔体及其复合电解质熔体中，碱金属(K、Na)在TiB₂-C复合阴极中的渗透迁移行为及其引起的阴极电解膨胀。揭示影响阴极电解膨胀性能的主要因素，同时对阴极剖面进行元素微区分析。结果表明：在非极化以及不含铝的电解质熔体中，阴极不会发生膨胀；直接放电所生成的碱金属是造成阴极膨胀的主要因素，引起的阴极最大电解膨胀率可达20.40%；含钾电解质熔体中阴极的电解膨胀率远高于不含钾电解质熔体中阴极的电解膨胀率，最高超出35.13%；与纯钾盐相比，复合电解质对阴极的破坏作用降低；此外，无论是在极化条件还是在非极化条件下，含铝电解质熔体中阴极的电解膨胀率均大于不含铝电解质熔体中阴极的电解膨胀率；同时，在非极化条件下电解质熔体中加入铝后比极化条件下电解质熔体中加入铝后所引起的阴极电解膨胀的增加更为明显。

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使用小波分析工业电解中铜阳极行为的电化学噪声

F. SAFIZADEH, E. GHALI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(6): 1854-1862.

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在温度为65 °C，含有2 mg/L骨胶和4 mg/L硫脲的工业电解液中，测量Cu-Pb合金阳极溶解和钝化的电化学噪声数据。通过小波变换技术分析计时电位图，将噪声数据分为活跃区，预钝化区和钝化区。实验结果表明：在恒定电流密度为215 mA/cm²的条件下，活跃区和预钝化区出现点状局部腐蚀，而在钝化区则出现均匀腐蚀和氧析出。

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2013年, 第23卷, 第6期　刊出日期：2013-06-25

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