中国有色金属学报（英文版）

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KhaledM.IBRAHIM,AbdelHamiedHUSSEIN,MohamedABDELKAWY

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1863-1874.

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采用真空感应凝壳熔炼工艺在石墨模中制备Ti-6Al-4V和Ti-6Al-4V-0.5Si两种钛合金。将硅作为一种晶粒细化剂加入到Ti-6Al-4V合金中，考察添加硅对铸态和模锻态Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响。铸态合金先在900 °C下进行热模锻处理，然后分别进行两种不同的热处理。一种是将模锻样品在1050 °C下保温30 min，然后水淬以获得细小的层片状组织；另一种是将模锻件在1050 °C下保温30 min，然后再在800 °C下保温30 min，以获得粗大的层片状组织。Ti-6Al-4V合金中添加0.5%Si后，铸态合金的晶粒尺寸从627 μm减小到337 μm，其极限抗拉强度增加约25 MPa。具有细小、层片状组织的Ti-6Al-4V-0.5Si合金的最大极限抗拉强度为1380 MPa，在Hank溶液和NaCl溶液中的腐蚀速度分别为1.35×10^-⁶和5.78×10^-⁴ mm/a。Ti-6Al-4V合金中添加0.5%Si后，在低滑动速度下的磨损率降低50%，在高滑动速度下的磨损率降低约73%。

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AlMgSi合金均匀化冷却处理过程中的沉淀析出

Yucel BIROL

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1875-1881.

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工业冷却处理EN AW-6082和 6005合金，在300 °C以上发生析出。整个冷却过程中的析出相是平衡b 相。在冷却之后的加热环节，仍保持有相当的析出量。扫描加热与工业预热处理方式相同，期间b-Mg₂Si 还是主要形成相。而 6060合金的析出主要发生在300 °C以下，并且在200 °C以下还伴有b′-Mg₂Si颗粒的形成。

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微量Zr和Sc对Al-Mg-Si-Cu-Cr-V合金显微组织和力学性能的影响

蒙毅,赵志浩,崔建忠

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1882-1889.

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研究微量Zr和Sc对Al-Mg-Si-Cu-Cr-V合金显微组织与力学性能的影响。结果表明：微量元素Zr和Sc对铸态晶粒细化、合金挤压态强度的提高以及对时效态合金中大角度晶界迁移的阻碍作用，由大到小依次为：Al₃Sc>Al₃(Zr,Sc)>Al₃Zr。它们均无法阻止再结晶形核，但对于时效态合金，Al₃(Zr,Sc)相对于位错运动的阻碍比Al₃Sc相更为明显。与单一添加0.15% Sc合金的时效态进行比较，复合添加Zr和Sc仅会轻微降低合金的强度而对塑性没有影响。综合考虑合金生产成本以及对力学性能的轻微损害等因素，在Al-Mg-Si-Cu-Cr-V合金中复合添加0.13% Zr和0.03% Sc是替代0.15% Sc的最佳方式。

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纳米TiN/Ti复合细化剂对工业纯铝铸态及热加工态组织的影响

蔡思祺,李玉洁,谌援,李欣蔚,薛丽红

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1890-1897.

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采用高能球磨法制备一种纳米TiN/Ti复合晶粒细化剂，研究该细化剂对工业纯铝的铸态及热加工态组织的影响。结果表明：TiN/Ti复合细化剂对工业纯铝具有明显的晶粒细化作用，当TiN/Ti复合细化剂添加量为0.2%时(质量分数)，平均晶粒尺寸细化至82 μm，其细化效果优于纯Ti和Al-5Ti-1B中间合金。添加0.1% TiN/Ti纯铝铸锭的焊缝组织以细小的等轴晶为主，焊缝硬度明显高于母材。冷变形量为40%的纯铝铸锭于250 °C下再结晶处理1.0 h后，添加0.1% Ti粉的试样晶粒长大较为明显。而添加0.1% TiN/Ti的试样，因变形导致的晶粒变形已消除，晶粒没有明显增粗，表明细化剂中的纳米TiN可抑制再结晶过程中的晶粒长大。

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热处理条件对 Al4Cu2Ni2Mg 合金组织和磨损性能的影响

Erdem KARAKULAK, Muzaffer ZEREN, Ridvan YAMANO？LU

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1898-1904.

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Al4Cu2Ni2Mg合金是一种可时效硬化合金。研究不同固溶和时效热处理工艺参数对Al4Cu2Ni2Mg合金显微组织、硬度和耐磨性能的影响。采用光学显微镜和扫描电镜对样品的显微组织进行表征。通过硬度测试和磨损试验研究热处理工艺对材料性能的影响。结果表明，合金经过8 h时效后，硬度值从未经时效处理的HV₁₀ 96.5增加到HV₁₀151.1，继续延长时效时间会导致合金的硬度值下降。随着合金硬度的提高，其耐磨性能得到提升。综合实验结果表明，在540 °C固溶处理8 h，然后在190 °C时效处理8 h，为该合金的最优热处理条件。

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搅拌铸造SiC颗粒增强铝基复合材料的组织与磨损性能

Ali MAZAHERY, Mohsen Ostad SHABANI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1905-1914.

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研究SiC颗粒增强体(粒径为1、5、20和50 μm；体积分数为5%、10%和15%)对Al基复合材料组织和磨损性能的影响。采用搅拌铸造工艺制备复合材料，采用盘-销式磨损试验测试Al基体和复合材料在不同载荷下的干滑动摩擦磨损性能。考察冷轧压下量对复合材料干滑动磨损性能的影响。对磨损表面和磨屑进行硬度测试和SEM观察。结果表明，搅拌铸造工艺参数包括浇注温度、搅拌速度、搅拌时间、增强体颗粒预热温度等影响所制备材料的质量。为使材料具有较好的性能，应将复合材料中的孔隙度降至最小，尽量避免增强体颗粒与基体之间的化学反应。

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挤压力对真空吸渗挤压制备2D-C_f/Al复合材料的影响

马玉钦,齐乐华,郑武强,周计明,鞠录岩

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1915-1921.

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碳纤维增强铝基复合材料(C_f/Al)具有众多优良性能，因而受到广泛重视和应用。采用一体化成形且能够保证高真空度和高浸渗压力的真空吸渗挤压工艺制备二维碳纤维增强铝基复合材料(2D-C_f/Al)。通过微观组织观察，研究不同挤压力(比压)下复合材料的浸渗质量，得到最佳的比压值。结果表明：采用该工艺能够制备出浸渗质量良好的C_f/Al复合材料，最佳比压为75 MPa。此时，铝合金充填均匀，纤维损伤和铸造缺陷较少，浸渗情况良好，复合材料的力学性能最佳，其最大拉伸强度与基体合金相比提高138.9%。

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2124铝合金的单、双曲率蠕变时效成形

张劲,邓运来,李思宇,陈泽宇,张新明

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1922-1929.

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为了研究弯曲蠕变时效成形过程中的回弹规律以及物理性能与微观结构的演变特征，基于3种单曲率模具和双曲率模具，以2124铝合金为研究对象，选取4种不同温度的峰值时效制度进行一系列的蠕变时效成形试验。结果表明：当时效温度、时间和材料内部应力状态达到最佳耦合效果时，板材的回弹率达到最小。双曲率蠕变成形试样在两个方向上的回弹率存在明显差异，但能够保持一致的变化规律。在同样的时效制度下，双曲率蠕变成形后试样的屈服强度、抗拉强度和断裂韧性均要高于单曲率蠕变成形的，而伸长率与各向异性则相反。

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冷却速率对Mg-Zn-Ca合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响

王敬丰,黄崧,郭胜锋,魏怡芸,潘复生

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1930-1935.

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采用铜模喷铸法制备直径为1.5、2和3 mm的Mg₆₉Zn₂₇Ca₄合金。采用X射线衍射(XRD)、力学性能实验及电化学实验研究冷却速率对合金的显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明：当直径为1.5 mm时，合金为完全非晶态；随着冷却速率的下降，合金中出现韧性的α-Mg和Mg-Zn相，使得3 mm直径样品的压缩应变量达到3.1%，优于1.5 mm非晶合金的1.3%。此外，制备的Mg-Zn-Ca合金在模拟海水中的抗腐蚀性能远好于传统的ZK60镁合金。

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Ce元素对Mg-9Li合金显微组织的影响

殷恒梅,蒋斌,黄小勇,曾迎,杨青山,Ming-xingZHANG,潘复生,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1936-1941.

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通过合金化和热挤压制备铸态及挤压态的Mg-9Li和Mg-9Li-0.3Ce合金，通过光学显微镜和扫描电镜观察结合能谱分析以及XRD分析对这一系列合金的微观组织进行研究。结果表明：Ce的添加对Mg-9Li合金有很好的晶粒细化效果，当Ce的添加量达到0.36%时，挤压态合金的尺寸从未添加的88.2 μm减小至10.5 μm， Mg₁₂Ce存在于晶粒内或晶界处，因此认为Mg₁₂Ce可能聚集在晶界处从而阻碍晶粒的长大。

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基于红外热像法的AZ31B镁合金温度演化与疲劳寿命预测

闫志峰,张红霞,王文先,王凯,裴飞飞

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1942-1948.

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采用红外热像仪测量挤压态AZ31B镁合金板材在拉伸和疲劳试验过程中试样表面的温度变化。对试样在不同载荷作用下的产热机制进行分析，并建立P—？T曲线，对疲劳损伤过程的温度变化临界值进行计算。结果表明：AZ31B镁合金板材拉伸和疲劳过程中的温度变化趋势不同。拉伸过程温度变化包括4个阶段：线性降低、反向线性升高、温度陡升、最终下降。初始温度下降是由弹性拉伸阶段的热弹性效应造成。在循环载荷作用下，当载荷高于疲劳极限时，温度演化主要分为5个阶段：初始温度升高阶段、温度迅速下降阶段、温度稳定阶段、温度快速升高阶段、最终下降阶段。疲劳过程中的应变硬化造成初始温度升高至峰值温度，利用峰值温度与应力关系可以预测镁合金疲劳寿命。AZ31B镁合金达到疲劳极限时的临界温度变化为3.63 K。当？T≤ 3.63 K时，材料在循环载荷下安全使用；当？T >3.63 K 时，疲劳寿命取决于循环次数与加载初始峰值温度。

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AZ31镁合金板材搅拌摩擦点焊连接件的疲劳行为

罗天骄, 史宝良, 段启强, 付俊伟, 杨院生

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1949-1956.

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利用拉压疲劳实验研究AZ31板材搅拌摩擦点焊连接件的疲劳行为。结果表明：AZ31镁合金板材搅拌摩擦点焊连接件的疲劳失效均发生在搅拌区，疲劳裂纹均起源于搅拌区外侧边缘，位于上下板之间。当循环加载等于1 kN 时，疲劳裂纹沿着热影响区和热机械区界面且垂直载荷的方向扩展；而当循环载荷等于3 kN时，疲劳裂纹则沿着搅拌区直径方向扩展，并最终发生剪切断裂。另外，断口横截面显微分析显示，在AZ31板间搅拌区外侧存在一个“舌状区”，“舌状区”的方向是沿搅拌区向外，疲劳裂纹均起源于“舌状区”。

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搅拌摩擦焊接工艺参数和搅拌头外形尺寸对3003-H18铝合金和低碳钢焊接性能的影响

M. DEHGHANI, S. A. A. AKBARI MOUSAVI, A. AMADEH

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1957-1965.

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采用搅拌摩擦焊工艺对3 mm厚3003-H18铝合金和低碳钢板进行焊接，获得了无缺陷的对接焊接头。对一个适用于同种金属搅拌摩擦焊的热量输入模型进行简化，以用来研究异种金属搅拌摩擦焊接速度、旋转速度和搅拌头轴肩直径对焊接组织和性能的影响。对焊接组织、金属间化合物和接头强度的比较表明，实验结果与通过简化模型计算得到的热量输入因子(HIF)吻合较好。当HIF值介于0.2~0.4之间时，焊接接头强度受Al/Fe界面的控制；当HIF值介于0.4~0.8之间时，其强度受铝热力学影响区强度的控制；当HIF>0.8时，其强度受金属间化合物或缺陷的控制。

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金属间化合物对钛合金与不锈钢的热轧焊过渡接头耐热性的影响

赵东升,闫久春,刘玉君

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1966-1970.

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研究金属间化合物对过渡接头耐热性的影响，采用镍中间层的钛与不锈钢热轧焊接头的焊后热处理方法，研究焊后热处理引起的连接界面微观组织演变。结果表明：当热处理温度为600~800 °C，热处理时间为10 min和30 min时，在不锈钢与镍的连接界面处没有发生明显的互扩散。但是，当热处理温度为700 °C热处理时间为30 min时，在不锈钢与镍的连接界面出现微裂纹。热处理温度为600 °C时，镍与钛合金的连接界面的金属间化合物层的厚度增大，而热处理温度为700和800 °C时，界面出现微裂纹。微裂纹产生在金属间化合物层之间或者是金属间化合物层与镍层之间。过渡接头的拉伸强度随着热处理温度的升高或时间的延长而降低。

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高温合金GH4169电子束焊接裂纹缺陷的成因及控制

陈国庆,张秉刚,吕天民,冯吉才

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1971-1976.

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GH4169合金电子束焊接接头的成形良好，无宏观缺陷；焊缝为树枝晶组织，基体是Ni、Cr、Fe的固溶体，晶界上弥散分布着Ni₃Nb等强化相颗粒；接头平均抗拉强度达到743.7 MPa，但焊缝处的硬度超过维氏硬度HV 300，熔合区晶界上低熔点化合物Ni₃Nb在此偏聚，在焊接应力作用下易形成液化裂纹。在熔池中添加合金化元素Mn，扩散进入熔合区，形成高熔点化合物Mn₂Nb相，从而抑制了液化裂纹的产生，并使接头的综合性能得到改善。

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水下湿法药芯焊丝焊接焊缝成形预测的敏感度模型

石永华,郑泽培,黄晋

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1977-1984.

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设计了正交试验并在高压舱内进行了0.2~60 m的水下湿法药芯焊丝焊接，利用多元曲线回归方法从试验数据中建立了焊接工艺参数和焊缝成形尺寸之间的数学模型。然后，进行敏感度分析来预测焊缝几何尺寸，并量化评估工艺参数如焊接电流、电压、焊接速度、导电嘴至工件距离(CTWD)和水深对焊缝几何尺寸的影响。结果表明，当焊接水深较浅(小于10 m)时，水深对焊缝几何尺寸的影响比其他参数的大。在较大的水深下(大于10 m)，焊接速度的变化对焊缝尺寸的影响最大。

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氮化硅基体多层膜结构金刚石涂层车削硅铝合金的切削性能

陈乃超,孙方宏

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1985-1992.

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硅铝合金非常难以进行切削加工，金刚石刀具被认为是当前切削该类材料的最好工具。考虑到高附着力和好的表面形貌对化学气相沉积(CVD)金刚石涂层的应用具有重要影响，提出了基于热丝化学气相沉积（HFCVD）方法的多层膜技术，并在氮化硅刀具上沉积出多层膜结构的金刚石涂层，微米金刚石(MCD)/纳米金刚石(NCD)结构。为了与多层膜金刚石涂层进行比较，同时制备出单层MCD和NCD涂层。采用场发射电镜(FE-SEM)和拉曼光谱对沉积的金刚石薄膜进行表征。研究了有沉积金刚石涂层和没有涂层的刀具车削硅铝合金的切削性能。结果表明：MCD/NCD多层金刚石涂层表现出优异的耐磨性能，具有较小的后刀面磨损量，涂层无脱落。

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电沉积Cr-SiC纳米复合涂层的磨损、腐蚀和电镀性能

M. Arab JUNEGHANI, M. FARZAM, H. ZOHDIRAD

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 1993-2001.

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在含SiC纳米颗粒的铬电镀液中，通过改变溶液中SiC纳米颗粒的含量，电沉积得到不同SiC纳米颗粒含量的Cr-SiC纳米复合材料涂层。采用直流共沉积技术在低碳钢基体上沉积得到纯Cr涂层和Cr-SiC纳米复合涂层。研究了电流密度、搅拌速度和SiC纳米颗粒浓度对电沉积的影响。用扫描电镜来研究涂层的表面形貌，用能谱分析检测Cr-SiC纳米复合涂层中SiC纳米粒，用动电位极化和电化学阻抗谱方法研究涂层在0.05 mol/L HCl、1 mol/L NaOH和3.5% NaCl中的腐蚀行为。用显微硬度计测量涂层的硬度和采用销-盘磨损试检研究涂层的磨损行为。

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NiCrBSi-Y₂O₃复合涂层的摩擦学行为与机理

蔡滨,谭业发,谭华,敬奇锋,张中威

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2002-2010.

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运用等离子喷涂技术在45钢表面制备了NiCrBSi-Y₂O₃复合涂层，研究了其微观组织和摩擦学性能。结果表明：等离子喷涂NiCrBSi-Y₂O₃复合涂层主要由γ-Ni、CrB、Cr₇C₃和Y₂O₃等物相组成。在复合涂层中添加适量的Y₂O₃可增加CrB和Cr₇C₃等硬质相的含量，并提高复合涂层的致密度。当Y₂O₃含量(质量分数)为0.5%时，NiCrBSi-Y₂O₃复合涂层具有优异的摩擦学性能，其摩擦因数为0.175，仅为纯NiCrBSi涂层的37%；其磨损质量为1.2 mg，比纯NiCrBSi涂层的降低了43%。当载荷为6~10 N时，NiCrBSi-Y₂O₃复合涂层呈轻微磨损，其磨损机理主要为粘着磨损，并伴有轻微的微观切削和微观断裂磨损；当载荷达到12 N时，复合涂层产生严重磨损，其磨损机制转变为粘着磨损和严重的微观切削磨损。

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Ni-CeO₂纳米复合镀层的制备与氧化性能

张海军,周月波,孙俭峰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2011-2020.

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向普通电镀液中加入不同含量平均颗粒尺寸为7 nm的CeO₂颗粒，在Ni表面复合电镀不同CeO₂颗粒含量的Ni-CeO₂纳米复合镀层。研究表明，CeO₂纳米颗粒弥散分布在10~30 nm的Ni中。为了了解温度和CeO₂颗粒含量对Ni-CeO₂纳米复合镀层氧化性能的影响规律，对两种不同CeO₂颗粒含量的Ni-CeO₂纳米复合镀层和普通Ni镀层进行不同温度下的恒温氧化对比实验。氧化实验结果表明：在800 °C时，CeO₂抑制了Ni沿晶界外扩散，从而明显增强了Ni-CeO₂纳米复合镀层的氧化性能；然而，在1050 °C和1150 °C时，由于Ni向外的体扩散控制Ni的氧化过程，此时CeO₂对提高Ni-CeO₂纳米复合镀层的氧化性能作用轻微；此外，CeO₂颗粒含量对Ni-CeO₂纳米复合镀层的氧化性能无明显影响。

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镍钛形状记忆合金管的等通道转角挤压

江树勇,赵亚楠,张艳秋,唐明,李春峰

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2021-2028.

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作为一种新的尝试，将工艺实验、有限元法和显微分析技术相结合，研究镍钛形状记忆合金管的等通道转角挤压。在等通道转角挤压过程中，镍钛形状记忆合金管内部装有钢芯，然后将其封装在钢套中。基于刚粘塑性有限元法，镍钛形状记忆合金管等通道转角挤压的有限元模拟采用多种耦合边界条件和多种本构模型。通过有限元模拟，获得了镍钛形状记忆合金管等通道转角挤压的等效应力场、等效应变场和速度场。有限元模拟结果和实验结果具有很好的一致性。有限元模拟结果表明，在镍钛形状记忆合金管的转角处，速度场具有最小值，发生大剪切变形。显微组织观察结果表明，在镍钛形状记忆合金管的等通道转角挤压期间，大塑性变形导致晶粒具有一定的取向性，在晶内产生亚结构，并有动态回复发生。等通道转角挤压为制备超细晶镍钛形状记忆合金管提供了一种新的途径。

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粉末冶金法制备轻质多孔TiNiCu形状记忆合金的相变和阻尼行为

江鸿杰,柯常波,曹姗姗,马骁,张新平

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2029-2036.

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利用梯级粉末烧结法成功制备出轻质高阻尼的多孔TiNiCu形状记忆合金，并对其组织、相变行为、阻尼性能以及力学性能进行深入研究。研究发现，所制备的多孔TiNiCu合金的表观密度随着Cu含量的增加而降低；在降温和升温过程中，由于多孔Ti₅₀Ni₄₀Cu₁₀合金基体中相变的滞后和叠加而使其相变温度区间宽化，相变峰弱化；而多孔Ti₅₀Ni₃₀Cu₂₀合金基体中发生B2-B19相变而使其具有窄的相变温度区间以及较高的相变峰；多孔Ti₅₀Ni₄₀Cu₁₀合金的形状回复率低于多孔Ti₅₀Ni₅₀合金的，而多孔Ti₅₀Ni₃₀Cu₂₀合金的形状回复率则高于多孔Ti₅₀Ni₅₀合金的。研究还表明，多孔TiNiCu合金的内耗值随着Cu含量的增加而增大，其中多孔Ti₅₀Ni₃₀Cu₂₀合金的一个显著特性是具有很高的等效内耗，其最大等效内耗值是多孔Ti₅₀Ni₅₀合金的5倍。

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含Nb的Cu-Zr-Al基大块金属玻璃的玻璃形成能力和力学性能

M.ABBASI,R.GHOLAMIPOUR,F.SHAHRI,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2037-2041.

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研究了由真空吸铸法制备的直径为2.5 mm的(Cu₅₀Zr₄₃Al₇)₁₀₀_-_xNb_x (x=0, 1, 3, 6, 9)大块金属玻璃棒的力学性能。在温室条件下进行的单轴压缩试验结果表明，当x=3时样品具有最佳的力学性能(塑性应变和断裂强度分别为2.8%和1.98 GPa)。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)方法观察样品的微观结构、断裂面和剪切带。

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钆钡铜氧超导单晶块材的冷籽晶诱导生长及铁镍合金的掺杂作用

周迪帆,徐坤, Shogo HARA,李备战,Mitsuru IZUMI

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2042-2046.

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介绍了利用在MgO衬底上生长NdBa₂Cu₃O_y(Nd123)薄膜从而诱导生长GdBa₂Cu₃O_y(Gd123)超导单畴块材的工艺，并在此基础上研究了使用MgO缓冲层诱导生长钆钡铜氧单畴块材的工艺。通过调整热处理参数和缓冲层中Gd₂BaCuO₅ (Gd211)相的含量，克服了MgO与Gd123母体的晶格失配和低反应率的问题。成功制备了Gd123单畴块材，研究了铁镍软磁合金粒子在超导块材中的掺杂作用。结果表明，0.4%(摩尔分数)为最优掺杂比例，超导临界电流在低场和中场下得到了很大的提升，对工业应用有重要意义。超导电流的提升主要源于铁、镍离子对铜位的替代，并提供了额外的磁通钉扎。

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Mg-TM-Mm (TM=过渡金属，Mm=混合稀土)贮储氢合金的电化学性能

V. KNOTEK, D. VOJTěCH

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2047-2059.

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对18种铸造态合金，包括二元合金Mg-Ni、Mg-Mm和三元合金Mg-Ni-Mm、Mg-Ni-TM(TM=过渡金属(Cu，Zn，Mn和Co)；Mn=含Ce，La，Nd和Pr的混合稀土)，采用电化学方法进行氢化，选取最具有潜力的电化学贮氢材料。将这些合金在80 °C的6 mol/L KOH溶液中以电流密度100 A/m²氢化480 min。为了评价合金的电化学氢化性能，采用辉光放电光谱法测定氢化后合金的最大氢气浓度、氢渗透深度、总的吸氢质量。采用光学和扫描电子显微镜、能谱和X射线衍射测试分析合金的结构与相组成。结果表明，Mg-25Ni-12Mm和Mg-26Ni合金具有最大的吸氢质量，其吸附的最大的氢浓度分别为1.0%和1.6%；主要的氢化产品为二元氢化物MgH₂，在Mg-25Ni-12Mm合金中也检测到有三元氢化物Mg₂NiH₄。讨论了电化学氢化参数对合金的结构、合金化元素和氢化机理的影响。

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锗对Ni/Co电池负极材料链状Co-P电化学性能的影响

李佳佳,赵相玉,杜伟,杨猛,马立群,丁毅,沈晓冬,

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2060-2065.

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采用化学还原法制备链状Co-P(4.9% P)合金粉末。将Co-P粉末与锗粉以不同质量比进行机械混合，形成Co-P复合电极。采用充放电测试和交流阻抗法研究锗对Co-P粉末电化学性能的影响。结果表明，加入锗粉后，复合电极的电化学性能显著提高。当Co-P合金粉与锗粉质量比为5:1时，电极的可逆放电容量为350.3 mA·h/g，经50次循环后，容量保留率为95.9%。从循环伏安曲线可看出，Co-P复合电极主要发生Co/Co(OH)₂转化。EIS测试表明，混合电极(Co-P合金粉与锗粉质量比为5:1)的电荷转移电阻很低，表明锗的添加有助于促进Co氧化成Co(OH)₂反应的进行。

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掺铬对LiNi_0.5Mn_1.5O₄正极材料性能的影响

王巍,刘恒,王燕,高超,张军

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2066-2070.

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为了改善LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料的循环和倍率性能，以蔗糖为助燃剂合成LiCr_2YNi_0.5-YMn_1.5-YO₄(0≤Y≤0.15)颗粒，并研究掺铬对LiNi_0.5Mn_1.5O₄结构和电化学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)、恒电流充放电测试和交流阻抗谱(EIS)对样品进行表征。结果表明，所制备材料呈现尖晶石结构并具有小颗粒尺寸，LiCr_0.2Ni_0.4Mn_1.4O₄表现出最佳的循环和倍率性能，在1C和10C倍率下的放电比容量分别为143和104 mA·h/g，并且在1C倍率下循环50次后仍具有96.5%的容量保持率。

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Ag-Zn粉末的机械合金化和随后的热处理

DannyGUZMáN,OscarRIVERA,ClaudioAGUILAR,StellaORDO？EZ,CarolaMARTíNEZ,DanielSERAFINI,PaulaROJAS

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2071-2078.

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研究了在机械合金化过程中Ag 和 Zn以及随后的热处理中的显微组织演变。机械合金化在SPEX 8000D铣床中进行。采用X射线衍射(XRD)﹑透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)观察样品的显微组织。使用差示扫描量热计(DSC)研究样品的热性能。结果表明，在合金化初期的碾磨过程中能观察到ε, β, β′, α固溶体和剩余的Zn。随后，ε, β, β′ 和 Zn相消失，α固溶体中的Zn浓度剧烈升高。在碾磨7.2 ks后，机械合金化过程达到稳定状态。在此期间，α固溶体的组分和晶粒尺寸保持不变。后续热处理表明α固溶体也能够通过机械合金化结合热处理得到。最后，为了得到α固溶体，根据碾磨和热处理过程中样品的微观组织演变，提出一个最佳的工艺路线。

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叶酸偶联的Fe₃O₄纳米颗粒对活体肿瘤细胞的标记

周春姣,王少华,周宇,容鹏飞,陈孜孜,刘进言,周建大

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2079-2084.

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采用酰胺化反应方法，通过Fe₃O₄纳米颗粒表面氨基基团和与肿瘤细胞具有高度亲和力的叶酸分子的羧基间反应进行偶联得到目标材料，利用X射线衍射、傅立叶红外光谱仪、透射电镜、振动样品磁强计、动态光散射仪等对所合成的材料进行表征，且以瘤鼠为动物模型，考察其活体肝癌细胞标记效果和MRI成像功能。结果表明，合成的材料为立方相的Fe₃O₄，粒径约8 nm，水合直径约25.7 nm，呈近似球形形貌，表面分布有羧基等功能基团，呈超顺磁特性，饱和磁化强度为51 A·m²/kg，能靶向进入肝癌细胞内，提高肿瘤与周围正常组织的MRI成像信号对比。实验证实，叶酸偶联的超顺磁Fe₃O₄纳米颗粒，不仅细胞毒性小，而且因其表面的叶酸与叶酸受体之间的高强结合力，能通过配体-受体结合作用被高效介导进入肿瘤细胞内，实现对癌细胞的标记、示踪、MRI靶向检测及磁热疗。

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多孔金属纤维烧结毡的制造、表征及其用于直接甲醇燃料电池传质控制介质的特性

袁伟,汤勇,杨晓军,刘彬,万珍平

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2085-2093.

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基于多齿刀具切削连续型金属长纤维及高温固相烧结技术，对多孔金属纤维烧结毡(PMFSF)的制造工艺、表征及性能进行研究，并将其应用于被动式自呼吸直接甲醇燃料电池阳极，作为传质控制介质以缓解甲醇穿透而造成的负面影响。与商业化多孔金属纤维烧结毡相比，利用该工艺制得的PMFSF具有较大孔径，孔径分布呈现多峰极化特性，纤维呈随机非规则排列，表面粗糙，因而可获得较大的传质阻力及疏水性。结果表明，采用PMFSF作为电池阳极传质控制介质，能够实现反应物和产物传递过程的平衡管理，因而使电池性能得到显著提升。当PMFSF的孔隙率为70%，甲醇浓度为4 mol/L时，电池的性能达到最优。

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炭/炭复合材料ZrB₂改性硅基复合涂层的高温抗氧化性能

李贺军,姚西媛,张雨雷,姚栋嘉,王少龙

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2094-2099.

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为提高硅基涂层的高温抗氧化性能，采用包埋法在炭/炭(C/C)复合材料表面制备ZrB₂改性硅基涂层，研究涂层的相组成、微观形貌及其在1773、1873和1953 K时的抗氧化性能。所制备的涂层结构致密，具有良好的抗氧化性能。在1773 K下形成的稳定的ZrSiO₄–SiO₂氧化保护膜对C/C复合材料提供550 h的氧化保护。涂层试样的抗氧化性能随温度的提高而降低，在1953 K下氧化50 h其质量损失为2.44%，这主要归因于ZrSiO₄的高温分解和SiO₂保护膜随温度升高的挥发。

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化学气相浸渗/反应法制备MoSi₂-SiC涂层的合成机理及其氧化性能

何子博,李贺军,史小红,付前刚,吴恒

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2100-2106.

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采用化学气相浸渗/反应法(CVI/CVR)在C/C复合材料表面制备MoSi₂-SiC防氧化涂层。首先，制备多孔金属Mo层，然后以甲基三氯硅烷(MTS)为前驱体，利用CVI/CVR技术制备MoSi₂-SiC复合涂层。采用XRD、SEM技术研究MoSi₂-SiC复合涂层的制备机理，并考察涂层样品的抗氧化性能。结果表明，MTS分解的SiC填充了多孔金属Mo层中的孔隙，并与金属Mo发生反应，制备出致密的MoSi₂-SiC复合涂层；在优化工艺条件下所得到的涂层样品在1500 °C 空气中氧化80 h后质量损失仅为1.25%。

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C/C复合材料表面两步法制备SiC涂层的抗氧化性能

孙粲,李贺军,付前刚,张佳平,彭晗

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2107-2112.

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为了提高炭/炭(C/C)复合材料的抗氧化性能，采用包埋与低压化学气相沉积相结合的方法在C/C复合材料表面制备双层SiC涂层。利用SEM、XRD和EDS观察与分析涂层的微观形貌和相组成；测试涂层试样在1773 K高温下的抗氧化性能。结果表明：双层SiC涂层可以在1773 K的高温下有效地保护C/C复合材料178 h，质量损失仅为1.25%。试样经受16次1773 K至室温急冷急热循环后，氧化质量损失仅为2.74%。C/C复合材料表面双层SiC涂层的结构致密、成分均匀，具有较强的抗氧化性能。

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C/C复合材料表面SiC-MoSi₂/ZrO₂-MoSi₂抗氧化涂层

付前刚,张佳平,张正中,李贺军,孙粲

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2113-2117.

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为了提高C/C复合材料在高温空气中的抗氧化性能，采用包埋法和涂刷法在C/C复合材料表面制备MoSi₂-SiC/ZrO₂-MoSi₂涂层。借助扫描电镜和X射线衍射等测试手段对涂层的微观形貌和相组成进行分析，同时研究涂层的制备过程和高温静态空气中的抗氧化性能。结果表明：SiC-MoSi₂/ZrO₂-MoSi₂涂层致密且无穿透性裂纹，厚度为250~300 μm，具有优异的抗氧化性能，在1773 K静态空气中的有效抗氧化时间为260 h，这主要是由于涂层中生成了ZrSiO₄，有效提高了涂层的高温稳定性。

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炭/炭复合材料C/SiC/MoSi₂-SiC-Si抗氧化复合涂层

张雨雷,李贺军,胡志雄,李克智,张磊磊

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2118-2122.

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采用包埋法和料浆涂刷法在C/C复合材料表面制备C/SiC/MoSi₂-SiC-Si抗氧化复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)等测试手段对涂层的微观结构、元素分布及晶相组成进行分析，研究涂层试件在1873 K静态空气下的抗氧化性能。结果表明：制备的复合涂层主要由MoSi₂、SiC和Si构成；其在1873 K静态空气下有效保护C/C复合材料达200 h，带涂层的C/C复合材料试样氧化失重率仅为3.25%。涂层试样的氧化失重主要是由于涂层表面SiO₂的挥发及裂纹、孔洞等缺陷的形成引起的。

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B₂O₃涂覆硼改性炭泡沫的制备及其抗氧化性能

王斌,李贺军,张雨雷,王茜

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2123-2128.

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为了改善硼改性炭泡沫的抗氧化性能，采用低成本的料浆涂刷技术，在其表面制备B₂O₃涂层。采用SEM和XRD分析涂覆B₂O₃的改性炭泡沫的微观形貌与相组成；并研究无涂层与涂覆B₂O₃的硼改性炭泡沫的抗氧化性能。结果表明，在873 K下 B₂O₃涂层可有效保护硼改性炭泡沫不受氧化。涂覆B₂O₃后，含7% B₂O₃(质量分数)的炭泡沫(BO-7)的抗氧化性能最好，氧化120 min后质量损失为17.40%；该试样表面出现一层熔融玻璃层，在一定程度上阻挡了外来氧渗入到硼改性炭泡沫基体。

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高织构热解炭基炭/炭复合材料的制备与力学性能

李伟,李贺军,王杰,张守阳,杨茜,魏建锋

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2129-2134.

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以天然气为炭源气体，采用等温化学气相沉积工艺对孔隙率为89.5%的短切炭纤维毡进行致密化。经过150 h的沉积，所制备的炭/炭 (C/C) 复合材料的密度达到1.89 g/cm³。利用PLM、XRD、SEM以及三点弯曲测试对所制备的C/C复合材料的纤维结构和力学性能进行研究。结果表明：沉积的热解炭基体为高织构热解炭；经过高温石墨化处理后，大幅度地提高了材料的晶粒尺寸与石墨化度，降低了材料的强度和模量，并提高了其韧性。这些力学性能的变化与石墨化处理后材料内部显微结构的变化相关。

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应力水平对二维炭/炭复合材料疲劳行为的影响

杨茜,李贺军,虞跨海,张守阳

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2135-2140.

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采用等温化学气相浸渗法制备二维炭布叠层炭/炭复合材料。进行了两种应力水平下的弯曲疲劳测试，测定剩余弯曲强度及模量，以表征不同应力水平对炭/炭复合材料疲劳行为的作用。结果表明：疲劳加载后试样的剩余弯曲强度及模量均有提高，在高应力水平下剩余弯曲模量的增强作用更显著，但在疲劳循环超过10⁵次后，低应力水平下的剩余强度更高。分析了炭/炭复合材料的疲劳强化与损伤机理。疲劳加载会弱化基体与纤维之间的结合，改变损伤扩展路径，从而改善炭/炭复合材料的性能。

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弯曲载荷下纯净光滑层热解炭基2D-C/C复合材料的断裂机制

曹伟锋,李贺军,郭领军,张守阳, 李克智, 邓海亮

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2141-2146.

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以天然气作为碳源，以2D针刺碳毡作为预制体，采用热梯度化学气相渗透工艺制备2D-C/C复合材料。采用偏光显微镜(PLM)和扫描电子显微镜(SEM)观察材料的显微组织，采用万用力学试验机测试热处理前后材料的弯曲行为，讨论材料的断裂机制。结果表明，热解炭基体表现为纯净光滑层(SL)特征，包含大量褶皱层片结构和一些层间微裂纹。随着材料密度的降低，材料强度降低，断裂韧性略有提高；经过2500 °C热处理后，基体中层间微裂纹数量大量增加，在加载过程中SL基体中发生了更多的裂纹偏转，材料强度大幅度降低，其断裂韧性明显升高，从沉积态时的脆性断裂转变为理想的假塑性断裂。

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白钨矿晶体常见暴露面的表面能及表面形貌

高志勇,孙伟,胡岳华,刘晓文

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2147-2152.

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采用密度泛函理论DFT计算白钨矿晶体5个晶面的表面能，预测白钨矿晶体常见的暴露面。预测分析表明，{112}和{001}解理面及{112}晶面是白钨矿晶体的3个主要暴露面，与文献报道的及XRD单晶衍射实验结果一致。较{001}面方向，沿{112}面层间更容易产生解理，可能与这两个晶面方向的层间距差异有关。采用AFM研究3个常见暴露面的表面形貌。研究表明，{112}解理面最光滑，粗糙度最小；在{001}解理面上高度约10 nm的台阶依次排列。采用接触角测量的方法研究3个暴露面的润湿性，并计算其表面能。计算所得的表面能数据与DFT计算值大小顺序一致。

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Acidiphilium cryptum对Acidithiobacillus ferrooxidans生物溶解磷矿的作用

肖春桥,池汝安,方玉娟

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2153-2159.

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比较了嗜酸自养菌Acidithiobacillus ferrooxidans、嗜酸异养菌Acidiphilium cryptum、At. ferrooxidans和A. cryptum的混合菌在9K基体盐培养基中对黄铁矿的生物浸出以及磷矿的生物溶解。结果表明，虽然A. cryptum自身不能氧化黄铁矿和溶解磷矿，但能有效促进 At. ferrooxidans对黄铁矿的生物浸出以及磷矿的生物溶解。这种促进效应可通过A. cryptum促进At. ferrooxidans生物浸出黄铁矿体系中pH的降低以及氧化还原电位、总铁浓度和浮游细菌数目的升高的实验结果来证明。At. ferrooxidans和A. cryptum的混合菌液在30 °C条件下溶解磷矿时可最大程度地释放其中的可溶性磷。矿浆浓度大于3%时会给At. ferrooxidans和A. cryptum的混合菌液释放可溶性磷带来不利影响。在9K基体盐培养基中添加黄铁矿对At. ferrooxidans和A. cryptum的混合菌液溶解磷矿是很有必要的，且磷矿和黄铁矿的质量比为1:2或1:3时可溶性磷浸出率较高。

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25 °C时异极矿在硫酸铵溶液中的溶解度

李琴香, 胡慧萍,曾德文,陈启元

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2160-2165.

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采用等温法测定了25 °C时异极矿在硫酸铵溶液中的溶解度，并利用X射线衍射、傅里叶转换红外光谱及扫描电子显微镜分析了溶解湿渣的性质。结果表明：异极矿中的锌、硅同时溶解在硫酸铵溶液中且随着硫酸铵浓度的增加，溶液中锌的浓度从4.5381 mmol/kg迅速增加到11.5083 mmol/kg，硅的浓度从2.5509 mmol/kg缓慢增加到7.2891 mmol/kg。结合X射线衍射、傅里叶转换红外光谱以及扫描电子显微镜的结果，证实了在溶解过程中无相变发生，湿渣的组成仍为异极矿。

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分段电积-SO₂还原工艺分离与回收铜电解液中铜砷

郑雅杰,彭映林,柯浪,陈文汨

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2166-2173.

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通过分段电积、SO₂还原、蒸发结晶使铜电解液中的铜砷得到分离与回收。当电流密度为200 A/m²、电解液温度为55 °C、电解液循环速率为10 mL/min、终点铜浓度高于25.88 g/L时，电积得到纯阴极铜。调节电流密度为100 A/m²、电解液温度为65 °C、铜离子浓度从24.69 g/L 降至0.42 g/L时，砷的去除率为18.25%。通入SO₂ 将脱铜电解液中的As (V)充分还原为As (III)后，蒸发浓缩还原后液，冷却结晶得到As₂O₃晶体，砷的回收率为59.76%。阴极极化曲线表明，铜离子浓度和As(V)均影响铜还原的极限电流密度。

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MnO₄^-和银含量对铅银合金阳极电位衰减期电化学行为的影响

张伟,涂常青,陈艺锋,HoulachiGEORGEOS,肖利

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2174-2180.

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研究在电位衰变期间在酸性硫酸锌电解液中，MnO₄^- 和银的含量对5个通用铅银合金阳极电化学行为的影响。当阳极浸入不含的酸性硫酸锌电解液中时，通过开路电位测定，发现Pb-0.72%Ag进入完全钝化状态所用的时间最短，紧接着的是阳极Pb-0.67%Ag、Pb-0.60%Ag、Pb-0.58%Ag和Pb-0.29%Ag-0.1%Ca。在5 h 的浸入期间，MnO₄^-离子能加速钝化和增加阳极的腐蚀电流密度。通过交流阻抗法测定，发现在含有MnO₄^-的电解液中，阳极Pb-0.72%Ag具有最好的耐蚀性，紧接着的是阳极Pb-0.67%Ag、Pb-0.60%Ag，然后是阳极Pb-0.58%Ag和Pb-0.29%Ag-0.1%Ca。

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基于类Gaussian分布的线性扫描极谱重叠峰分离方法

朱红求,王国伟,阳春华,曹宇,桂卫华

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2181-2186.

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湿法炼锌浸出液中存在多金属组分，如Zn(II)和Co(II)，针对重叠峰分离提出一种基于类Gaussian分布的线性扫描极谱重叠峰分离方法。通过分析线性扫描极谱曲线的特性构造类Gaussian分布作为待分离重叠峰子峰的模型，并利用多分辨率小波分解确定各子峰波峰和波谷位置，基于该模型及确定值对重叠峰及其导数峰进行非线性加权最小二乘(nonlinear weighted least squares, NWLS)拟合，根据重构参数将重叠峰分离为独立的子峰，实现该类重叠峰的分离。该类重叠峰分离的结果表明：多分辨率小波分解的分辨误差小于1%，NWLS拟合的分离精度高于96%，本方法可以有效分离Zn(II)和Co(II)产生的极谱重叠峰。

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巷道聚焦电流法超前探测的三维有限元数值模拟

邓小康,柳建新,刘海飞,童孝忠,柳卓

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2187-2193.

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在巷道超前探测的方法中，电阻率法由于原理简单、操作方便，有着很好的应用前景。运用三维有限元法对聚焦电流法的超前预报效果进行数值模拟，计算和分析点电源和九点式电源在供相同电流的情况下电场的分布情况。结果表明：九点式布极方式有很好的聚焦能力，聚焦电流法能准确地发现掘进面前方含水异常体。将数值模拟和物理土槽试验进行对比，正演模拟精度符合要求，巷道中的人为干扰对聚焦电流法超前探测没有影响。

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利用独立分量回归建立大坝形变模型

戴吾蛟,刘斌,丁晓利,黄大伟

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2194-2200.

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在利用回归分析对大坝形变进行建模时，回归方程常因为自变量间的多重共线性而产生病态问题，从而不能建立准确的模型。提出利用独立分量回归(ICR)建立大坝形变模型，并确定大坝形变的物理响应。模拟实验表明：ICR可以有效地解决病态问题，建立一个可靠的回归模型。将ICR用于中国湖南省的五强溪大坝建模，结果表明：ICR不仅可以建立准确的坝体形变模型，而且通过其提取的独立分量可以确定大坝变形影响因素。

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露天矿定位的GNSS/伪卫星结构优化模型

单正英,韩厚增,姜昆

中国有色金属学报（英文版）. 2013, 23(7): 2201-2208.

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提出新的露天矿GNSS/伪卫星组合定位系统的结构优化模型。通过引入空间位置精度因子(P_dop)与可靠性作为优化指标，建立多目标优化模型用于选择伪卫星的最优位置。在考虑实际环境的情况下，建立以方位角(a)、高度角(e)和历元(t)为自变量，P_dop为因变量的四维模型，并用于最优伪卫星布设带的选择。通过分析P_dop随时间的变化特征，最终确定最优的伪卫星布设位置。利用中国矿业大学校园内实测的天宝R8 GPS 数据测试模型的有效性，评价系统结构指标的变化规律，并将该模型用于抚顺矿业集团的西露天矿GNSS/伪卫星系统布设试验。通过模型优化可在降低成本的同时提高集成系统的整体性能，分析表明P_dop与可靠性都得到了有效提高。

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2013年, 第23卷, 第7期　刊出日期：2013-07-25

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