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2013年, 第23卷, 第9期 刊出日期:2013-09-25
  

  • 全选
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    Structural Materials
  • 宋丰轩,张新明,刘胜胆,韩念梅,李东锋
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2483-2490.
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    采用持续浸蚀、慢应变速率拉伸、动态和阳极化测试以及光学和扫描电镜观察等对7050-T7451铝合金厚板局域腐蚀性能的各向异性进行研究。结果表明:7050-T7451铝合金厚板由于存在明显的微观组织各向异性而导致腐蚀性能的各向异性;合金不同截面腐蚀性能的差异是由基体内残余第二相分数的不同而引起的,残余第二相分数越大表面腐蚀越严重;不同方向样品的应力腐蚀敏感性顺序依次为S > L > T方向(慢应变速率拉伸测试结果),晶粒长宽比越小抗应力腐蚀性能越好。
  • 祖国胤,卢日环,李小兵,仲照阳,马幸江,韩明博,姚广春
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2491-2495.
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    采用胶粘法制备大尺寸钢质泡沫铝夹心板,测试夹心板的三点弯曲强度,分析面板厚度、芯层厚度对夹心板弯曲性能的影响规律,研究弯曲载荷作用下的夹心板失效机理。结果表明:钢质泡沫铝夹心板可承受很高的弯曲载荷,夹心板抗弯强度随着芯层泡沫铝厚度的提高而提高。增加钢面板的厚度,夹心板抗弯强度整体呈增强趋势。当面板厚度为8 mm、芯层厚度为50 mm时,夹心板的极限抗弯强度可达66.06 kN。芯层泡沫铝内泡壁表面的大尺寸裂纹是夹心板在弯曲载荷作用下失效的主要原因;采用熔体发泡法制备的泡沫铝板材,因冷却强度过大而导致的附加应力使泡壁的强度下降,也是影响夹心板力学性能的主要因素。
  • 付 莹,接金川,张宇博,钟德水,李继展,李廷举
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2496-2501.
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    采用电磁搅拌、功率超声、超声电磁复合场等不同物理场制备3003/4004铝合金复合铸锭。结果表明,在电磁搅拌作用下,界面附近4004合金一侧α(Al)组织从未施加外场的树枝状转变为花瓣状。在功率超声作用下,4004合金中α(Al)及共晶硅组织都得到了良好的细化。在超声和电磁场联合作用下,界面处4004合金中的α(Al)组织同样得到细化,并且界面处的共晶硅组织较单独超声铸锭的更细小,其形貌从未施加外场时的粗大板条状及施加超声后的细针状转变为细小短棒状。
  • 钟龙华,赵玉涛,张松利,陈 刚,陈 帅,刘永红
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2502-2508.
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    通过磁化学熔体反应法在7055 (Al-3%B)-Ti反应体系中成功制备TiB2/7055复合材料。利用XRD、OM和SEM等分析检测技术研究复合材料的相组成和微观组织。结果表明,脉冲磁场作用下生成的TiB2颗粒呈多边状或近球形,尺寸小于1 μm,均匀分布于基体中。与未施加脉冲磁场的复合材料相比,施加磁场后α(Al)晶粒平均尺寸从20 μm减小到约10 μm,第二相从连续的网格状分布变为非连续性分布。在磁场作用下,复合材料的抗拉强度从310 MPa提高到333 MPa,伸长率从7.5%提高到8.0%。此外,与基体相比,在载荷为100 N,磨损时间为120 min时,复合材料的磨损量从111 mg降低到78 mg。
  • T.RAJMOHAN,K.PALANIKUMAR,S.RANGANATHAN
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2509-2517.
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    混合金属基复合材料是重要的工程材料,因为他们比纯铝具有更低的密度、更高的比强度和更好的物理力学性能而广泛应用于汽车、航空航天等方面。研究了混合铝金属基复合材料的力学性能和磨损性能。通过搅拌铸造将云母和SiC颗粒加入到Al 356合金中。采用扫描电子显微镜(SEM)研究样品的显微组织,用能谱分析(EDX)其化学成分。结果表明, 所制备的Al/10SiC-3云母复合材料具有较好的强度和硬度。增加复合材料中云母含量能提高复合材料的耐磨性。
  • B.AMIRESGANDARI,B.NAMI,M.SHAHMIRI,A.ABEDI
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2518-2523.
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    研究Mg和半固态加工对A356合金蠕变性能的影响。结果表明:位错攀移控制的蠕变是占主导地位的蠕变机制,它不会受到半固态加工以及进一步添加Mg的影响。Mg提高合金的抗蠕变性能主要是由于在枝晶间区域形成大量汉字型的Mg2Si。半固态加工的样品表现出比铸造样品更好的抗蠕变性能,这是由于Mg在α(Al)相中显著溶解所致堆垛层错能的减少而导致的。
  • A.TASKESEN,K.KUTUKDE
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2524-2536.
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    基于刀具磨损和钻孔尺寸误差等多个性能指标,对B4C颗粒增强铝合金切削加工参数进行评估和优化。通过Taguchi的L27,3水平4因子正交阵列进行实验设计。研究结果表明:磨粒磨损和积屑瘤一般在刀具磨损时形成,同时,边角磨损也具有重大意义。影响切削刀具的侧面磨损主要决定因素是合金中的颗粒质量分数,其次分别是进给速率、钻头的硬度和主轴转速。在所有使用的刀具中,有TiAlN涂层的硬质合金钻头在刀具磨损以及孔尺寸方面具有最佳性能。灰关系分析表明:钻头材料的影响比进给速度和主轴转速的影响更大。在最佳的钻探参数下可以得到最小的刀具磨损和孔直径误差。
  • 王高松,赵志浩,张翼航,崔建忠
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2537-2542.
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    采用金相显微镜、差热分析(DSC)和透射电镜(TEM)研究复合添加0.03%Sc与0.12%Zr及固溶处理对Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu合金组织性能的影响,以及添加少量(小于0.1%)的Sc是否能得到高性能铝合金。结果表明:添加0.03% Sc与0.12% Zr可以使Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu合金出现“花瓣状”的Al3(Sc,Zr)析出相;Al3(Sc,Zr)粒子对位错有强烈的钉扎作用,明显抑制Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu合金在均匀化和挤压过程中的再结晶;多级固溶明显优于单级固溶,可以在添加少量Sc(小于0.1%)时,避免Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu发生再结晶:(420 °C,3 h)+ (465 °C,2 h)为最佳固溶条件,此时Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu-0.12Zr-0.03Sc合金的抗拉强度为777.29 MPa,伸长率为11.84%。
  • 李红英,苏雄杰,尹浩,黄德胜
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2543-2550.
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    采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和差示扫描热分析法(DSC)研究Al-Cu-Li- Mn-Zr-Ti合金在均匀化过程中的组织转变。结果表明,实验合金的铸态组织中存在严重的枝晶偏析,晶界处存在大量的共晶相,主要合金元素沿枝晶区域呈周期性分布。合金中的主要未溶相为Al2Cu相,过烧温度为520 °C;均匀化过程中,随着温度的升高和时间的延长,晶界处的第二相逐渐溶入基体中,晶界逐渐变得稀疏;合金的均匀化过程可以用一指数方程描述;实验合金适宜的均匀化制度为(510 °C,18 h),这与采用均匀化动力学方程计算的结果基本吻合。
  • M. SAEEDIKHANI, M. JAVIDI, A. YAZDANI
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2551-2559.
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    在含有10%硫酸、5%硼酸和2%磷酸的混合电解液中,对2024-T3铝合金进行阳极氧化处理,以提高其耐腐蚀性能。使用电化学阻抗频谱分析研究阳极氧化处理后合金的腐蚀行为。利用塔菲尔图和盐水喷雾技术进行对比发现,与只用磷酸或硫酸和硼酸的电解液相比,使用含有10%硫酸、5%硼酸和2%磷酸的混合电解液阳极氧化处理后的2024-T3铝合金,具有更好的耐腐蚀性和持久性。该电解液可以替代普遍用于阳极氧化铝合金的铬酸盐浴。
  • 史宝良,罗天骄,王 晶,杨院生
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2560-2567.
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    采用Gleeble热模拟方法研究Mg-6Zn-1Al-0.3Mn 变形镁合金在温度为200~400 °C,应变速率为0.01~7 s-1条件下的热压缩变形行为。结果表明,变形温度和应变速率显著影响其热变形行为。通过计算获得了热变形激活能及应力指数分别为Q=166 kJ/mol,n=5.99,且其本构方程为 =3.16×1013[sinh(0.010σ)]5.99exp [-1.66×105/(RT)]。热压缩显微组织观察表明:在应变速率为0.01~1 s-1的条件下,在250 °C热压缩变形时初始晶粒晶界及孪晶处发生了部分动态再结晶,而在高温(350~400 °C)条件下,发生了完全动态再结晶且再结晶晶粒尺寸随着应变速率的增加而减小。获得的较优的变形条件为温度330~400 °C、应变速率为0.01~0.03 s-1以及350 °C、应变速率为1 s-1
  • 黄正华,戚文军,徐 静
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2568-2576.
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    分析了铸态和挤压态ZK60-xGd(x=0~4)合金的组织和相组成,测试了其拉伸力学性能。结果表明,随着Gd含量的增加,铸态组织逐渐细化,Mg-Zn-Gd新相逐渐增多,而MgZn2相逐渐减少直至消失,第二相趋于连续网状分布于晶界处;当Gd含量不超过2.98%时,铸态室温拉伸力学性能稍降低。经挤压比l=40和挤压温度 T=593 K的挤压后,组织显著细化,平均晶粒尺寸逐渐减至ZK60-2.98Gd合金的2 μm,破碎的第二相沿着挤压方向呈带状分布;挤压态的拉伸力学性能均显著提高:298和473 K时的抗拉强度分别从ZK60合金的355和120 MPa逐渐提高至ZK60-2.98Gd合金的380和164 MPa。挤压态拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征。
  • D. SEIFZADEH, H. BASHARNAVAZ
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2577-2584.
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    运用电化学方法研究一种水杨酸Schift 碱化合物(Salcn)对AZ91镁合金在30%乙二醇水溶液(30% EG/W)中的腐蚀行为的抑制作用。用扫描电镜观察合金在30%乙二醇水溶液(30% EG/W)中的腐蚀前、后的形貌。在室温下,添加这种水杨酸Schift碱化合物对AZ91镁合金的腐蚀抑制作用不明显,但在高温下,由于合金表面化学吸附了抑制剂而使其耐腐蚀性得到增强;随着抑制剂浓度的增加,镁合金表面吸附更多的抑制剂,从而使抑制作用的增强。
  • V. A. HOSSEINI, H. AASHURI, A. KOKABI
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2585-2590.
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    半固态连接被认为是一种连接合金的可能的方法。研究了AZ91镁合金半固态搅拌摩擦焊接的机理。将2块7.5 mm厚的AZ91镁合金试件和1块2 mm厚的 Mg-25%Zn中间层放在加热板上,加热到所需温度并保温3 min后,采用旋转搅拌头搅拌焊缝。 将加热板在台车上以4.6 cm/min的恒定速度运动。同时,对一个样品进行无中间层焊接。使用扫描电子显微镜和光学显微镜研究焊接过程中搅拌速度、搅拌头形状和温度的影响。结果表明,中间层降低了焊接温度;升高温度、加快搅拌速度、采用圆形搅拌头代替槽形搅拌头都能增大搅拌区的宽度。在焊接过程中,可能存在某些机理,从而有助于获得良好的的冶金结合,例如氧化层消失、液相混合、液球连接、液体渗入基体、从大量液球基体金属进入焊缝区。
  • 李 真,田象军,汤海波,王华明
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2591-2597.
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    研究激光熔化沉积TC18钛合金的室温低周疲劳行为。通过双重退火热处理制度获得的TC18钛合金显微组织由细小的片层状初生α相和转变β基体组成,且晶界α相不均匀。采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了低周疲劳试样疲劳断口以及纵截面。结果表明,在低周疲劳断口可以观察到多个裂纹源。主裂纹源区与次裂纹源区具有不同的断裂形貌。当裂纹沿着晶界α相扩展时,连续的晶界α相导致平直的裂纹扩展模式,而不连续的晶界α相导致曲折的裂纹扩展路径。
  • 张朝晖,神祥博,王富耻,魏 赛,李树奎,才鸿年
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2598-2604.
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    采用放电等离子烧结技术原位合成了TiB增强Ti-1.5Fe-2.25Mo复合材料,研究了烧结温度对复合材料微观组织和力学性能的影响规律。 结果表明,随着烧结温度的升高,钛合金中TiB晶须的长细比迅速减小;然而,复合材料的相对密度及TiB的体积含量随着烧结温度的升高而不断增大。由于TiB晶须长细比的减小会导致复合材料强度的降低,而复合材料的相对密度及TiB体积含量的增大又会带来复合材料强度的增加,因此,在这两种因素的共同作用下,最终导致TiB/Ti-1.5Fe-2.25Mo复合材料的弯曲强度随着烧结温度的升高而缓慢增大。 在烧结温度为1150 °C 时,TiB/Ti-1.5Fe-2.25Mo复合材料具有最大的弯曲强度1596 MPa。
  • 王家惠,史庆南,吴承玲,席健
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2605-2610.
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    以Ti-6Al-4V合金粉末为原料,选用60%(质量分数)石蜡、35%低密度聚乙烯和5%硬脂酸为粘结剂配方制备注射成型喂料。采用毛细管流变仪测定喂料的流变参数,分析不同球磨时间、粉末装载量、温度下喂料的流变学性能。结果表明:随着球磨时间的增加,喂料粘度增加,n值减小;粉末装载量越高,喂料的粘度值越大,而且粘度与粉末装载量满足经验公式: ,经计算,m的值为0.33。粘性流动激活能Ea值随剪切速率的增加而减小。
  • Functional Materials
  • 王丽君,邱培现,刘艳,周伍喜,苟国庆,陈辉
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2611-2617.
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    研究黏结相化学成分对涂层材料的耐盐雾腐蚀性能的影响,对采用超音速火焰喷涂制得的WC-17Co和WC-10Co-4Cr涂层进行电化学试验和长时间的盐雾腐蚀实验(浓度为5%的NaCl溶液,温度35 °C)。结果表明:WC-10Co-4Cr涂层的耐盐雾腐蚀性能优于WC-17Co涂层。对于WC-17Co涂层,主要腐蚀行为除了粘结金属的腐蚀外还包括WC颗粒与粘结相金属之间发生的微点偶腐蚀;对于WC-10Co-4Cr涂层,形成的氧化物有利于抑制金属相与粘结相的腐蚀。说明金属材料成分是影响超音速火焰喷涂WC基涂层耐盐雾腐蚀性能的重要因素之一。
  • 何 龙,谭业发,谭 华,周春华,高 立
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2618-2627.
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    运用等离子喷涂技术在7005铝合金表面制备Al2O3-40%TiO2纳米结构颗粒增强镍基合金复合涂层,分析其微观结构,研究其在不同载荷和速度条件下的摩擦磨损性能。结果表明:复合涂层主要由γ-Ni、α-Al2O3、γ-Al2O3和金红石型-TiO2等相组成,其摩擦因数和磨损失重较镍基合金涂层显著降低。在轻载3 N时,复合涂层磨损表面的接触应力较低,主要发生微观切削磨损;当载荷上升至6~12 N时,接触应力高于磨损表面的弹性极限应力,复合涂层的磨损机理变为多次塑变磨损、微观脆性断裂磨损和磨粒磨损。随着速度的增大,磨损表面的接触温度逐渐升高,复合涂层以多次塑变磨损、疲劳磨损和粘着磨损为主。
  • 盛洪超,曾夑榕,靳朝相,钱海霞,
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2628-2632.
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    利用单辊快淬法制备Nd9.5Fe81Zr3B6.5合金条带,采用X射线衍射、差式扫描热分析、透射电子显微分析和振动磁强计等分析测试手段,对合金条带的物相演变和磁性能进行研究。结果表明:在不同快淬速度的条件下,合金条带的微观组织结构不同;在热处理过程中,合金的晶化过程分两步完成:α-Fe 首先析出,Nd2Fe14B随后析出。随着快淬速度的增大,最佳热处理后合金的晶粒变粗,这使得软磁相和硬磁相之间的交换耦合作用减弱,进而导致合金磁性能的降低。
  • 洪飞硕
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2633-2637.
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    世界卫生组织已证明电磁波对公众健康会带来危害。然而,最近的相关建材与电磁波联系的研究主要集中在电磁产品上。生态环境更强调新产品的开发和无害环境。这些研究没有涉及健康保健、生活材料方面,尤其是那些大块高透明材料。因此,尝试向Sn基粉末中添加Ni和Mg而使材料具有电磁屏蔽性能。因其低费用的优势,建材使用此类三元系材料,即Sn-Al-Ni(SAN),Sn-Al-Mn(SAM)。研究了采用表面包覆方法时,粉末尺寸、Ni与Mn的比例、烟囱效应、孔隙度和厚度对材料屏蔽性能的影响机制。
  • 马北越,孙明刚,丁玉石,闫 晨,厉 英
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2638-2643.
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    以粉煤灰、锆英石和活性炭为原料,采用原位碳热还原氮化法成功制备β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料。研究配料组成和保温时间对合成过程的影响,并讨论材料的生成过程。通过XRD和SEM表征材料的相组成和显微组织。结果表明:增加试样中的碳含量以及延长保温时间均能促进β-Sialon、ZrN 和ZrON 的生成。合成β-Sialon/ ZrN/ZrON复合材料的适宜工艺参数为锆英石、粉煤灰和活性炭的质量比49:100:100、合成温度 1550 °C、保温时间15 h。在1550 °C保温15 h合成的β-Sialon 和ZrN(ZrON)的平均粒径分别约为2和1 μm。β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料的制备过程包括β-Sialon和ZrO2的生成过程以及 ZrO2 向ZrN和ZrON的转化过程。
  • 唐新德,叶红齐,胡汉祥
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2644-2649.
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    采用H2S硫化的方法合成硫氧化物La3NbS2O5,并通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(DRS)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等技术对其进行表征和分析,研究硫化条件与光催化分解水产氢活性的关系。结果表明:与传统固相法比较,硫化法使La3NbS2O5在更低的温度和更短的反应时间(1 h)合成;合成的La3NbS2O5粒子呈规则的盘子状,粒径为0.1-0.6 μm,粒子表面光滑;在1073 K硫化1 h制得的La3NbS2O5具有极高的产氢活性,大约为固相法制得La3NbS2O5的产氢活性的1.83倍。
  • 冯 艳,王日初,彭超群
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2650-2656.
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    采用动电位极化和恒电流曲线测试合金元素Ga和In对Mg阳极材料电化学性能的影响。采用扫描电镜法分析Mg-In-Ga合金的显微组织和腐蚀表面,并用X射线衍射法检测Mg-0.8%In合金和Mg-0.8%Ga-0.3%In 合金的腐蚀产物。结果表明:Mg-xIn (x=0-0.8%) 合金中没有第二相出现,Mg-0.8%In-xGa (x=0-0.8%)合金中存在富含Ga和In元素的晶间化合物。合金元素In和0.05%-0.5%Ga的添加提高了镁阳极的耐腐蚀性能,Ga元素的添加更促进了Mg-In合金的电化学活性。Mg-0.8%In-0.8%Ga合金的平均电位最负,为-1.682 V,此电位比AZ91D合金的-1.406 V更负。Mg-In-Ga合金的腐蚀类型是全面腐蚀,其腐蚀产物是Mg(OH)2
  • 李卉,肖得力,何华,林锐,左朋礼
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2657-2665.
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    通过溶胶-凝胶法制备氨基修饰的磁性纳米粒子。以紫外分光光度法为检测手段,采用静态批次实验研究不同实验参数(吸附时间、溶液pH和溶液温度)对铜离子吸附的影响。对铜离子的动力吸附学过程符合准二级动力学模型。准一级动力学模型证明其对铜离子的吸附是一个基于内部粒子扩散的过程。吸附等温线数据既符合Langmuir吸附等温模型又符合Dubinin-Radushkevich吸附等温式。随着溶液pH的增加和温度的升高,水中铜离子的去除效率也增加。另外,铜离子在低pH时可以很容易地从吸附材料上面洗脱下来,并且在材料重复使用5次之后,铜离子的回收率仍然保持在90.0 %以上。根据吸附活化能和热力学实验结果,可以推断铜离子在吸附剂上的吸附机制是离子交换-表面络合。
  • Computational Materials Science and Numerical Modelling
  • 董国疆,赵长财,曹秒艳
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2666-2677.
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    选用非金属颗粒(NMG)作为研究对象,通过体积压缩试验和NMG在高应力水平下的物理性能试验,得到NMG体积压缩曲线和扩展的Drucker-Prager线性模型参数;通过摩擦强度试验,得到NMG的Mohr-Coulomb模型参数,并与扩展的Drucker-Prager线性模型参数比对基本吻合;测定了NMG与板材在不同正压力下的摩擦因数曲线。以材料性能试验为基础,对基于固体颗粒介质的板材软模成形工艺进行数值分析;设计制造固体颗粒介质板材成形试验模具,成功制出抛物线形零件。结果表明:固体颗粒介质与板材表面作用所表现出的显著摩擦性能,可以极大限度地发挥板料的成形性能;其工艺控制简便,模具结构简单;成形工件具有表面质量好、贴模性好、精度高等优点,为板材的加工和制备提供了新的方法和手段。
  • 丁汉林,王天一,杨磊,ShigeharuKAMADO
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2678-2685.
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    通过开发用于组织模拟的用户程序,采用有限元软件DEFORM-3D模拟AM50镁合金多道次热轧过程中的组织转变,并通过与实验结果的对比分析证明该用户程序模拟多道次轧制的可行性。结果表明:多道次热轧有助于镁板的晶粒细化及均匀再结晶组织的获得,精轧前的板坯温度对终轧后的晶粒尺寸影响很大,但对晶粒尺寸的分布情况影响不明显。开发的用户程序亦可应用于其他类型多道次热变形过程的模拟研究。
  • 程利东,王传杰,王春举,郭斌,王振龙
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2686-2691.
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    对不同晶粒尺寸的纯铜多晶体圆柱试样,开展径向微压缩试样。实验结果表明,随着晶粒尺寸的增大,成形力减弱,分散性增大,并出现不规则表面。提出了基于表层晶粒位错堆积的修正表层模型和基于标准偏差理论和晶粒尺寸分布的流动应力波动性公式,分析了微压缩变形中的成形力尺寸效应。从表层晶粒以旋转为主要变形模式的角度,讨论了表层晶粒非均匀塑性变形。与实验结果吻合很好。
  • 刘筱,李落星,何凤亿,周佳,朱必武,张立强,
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2692-2699.
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    采用元胞自动机结合Laasraoui-Jonas 位错密度模型(LJ模型)模拟AZ31镁合金在动态再结晶过程中的位错密度和微观组织演化。LJ模型中的硬化参数、回复参数和应变速率灵敏系数决定模拟的准确性。在目前的研究中,基于LJ模型和Kocks-Mecking模型(KM 模型)求解硬化参数;采用动态再结晶中的稳态应力公式求解回复参数和应变速率灵敏系数。结果表明:模拟结果与实验结果一致。
  • G.SUDHAPRIYANGA,A.T.ASVINIMEENAATCI,R.RAJESWARAPALANICHAMY,K.IYAKUTTI
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2700-2707.
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    通过基于广义梯度近似密度泛函理论的第一性原理研究过渡金属氢化物TMH(TM =Mo、TC、RU)的显微组织、电子特性和力学性能。在被研究的5个晶体结构中,立方结构比六方晶结构更稳定。预测了不同过渡金属氢化物在高压下的相结构转变,如:MoH中从ZB结构到WC结构的转变、在TcH中从NaCl结构到NiAs结构的转变以及在RuH中从NaCl结构到ZB结构再到NiAs结构的转变。弹性常数的计算表明:三种氢化物的力学性能在环境压力下是稳定的。
  • R.KEIVANI,B.BAGHERI,F.SHARIFI,M.KETABCHI,M.ABBASI
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2708-2713.
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    搅拌摩擦焊(FSW)被广泛应用在工业上,用来连接有色金属,尤其是铝合金。采用基于有限元分析的三维模型研究FSW过程中铜C11000的热特性。模型包含了搅拌头的机械作用和待焊接材料的热性能,以材料和搅拌针以及轴肩之间的摩擦作为热源。结果表明,温度的预测结果与实验结果具有良好的一致性。此外,数值模拟方法可以简单地应用于测量搅拌头下方工件的温度。研究了预热温度和搅拌针锥角对温度分布的影响。搅拌针锥角的增加可提高焊缝周围的温度,但预热不会影响焊缝周围的温度分布。
  • 蒋乐伦,汤勇,周伟,蒋琳珍,陆龙生
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2714-2725.
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    随着电子芯片热流密度的急剧增加及有效散热空间的日益狭小,具有高热导率、高可靠性、快热响应、无需额外动力等特点的扁平热管已成为电子领域使用的理想导热元件。提出了沟槽烧结吸液芯扁平热管的加热相变压扁制造方法;理论分析了加热相变压扁制造过程中热管几何形状变化和热管弹塑性大变形的成形过程,并进行了实验测试。结果发现:相变压扁过程作用机制为热管内部的饱和蒸汽压方程;相变压扁过程中,热管几何形状变化很大,最大等效塑性应变主要发生在扁平段吸液芯/蒸汽界面上;当压扁温度为480 K时,压扁热管的屈曲率微小,可忽略不计;相变压扁力随着压扁温度的升高和压扁位移的增大而增大。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
  • 成永生,
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2726-2735.
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    通过对大厂矿田大福楼矿床的岩石学、矿物学、构造地质学以及流体包裹体等方面的系统分析,解析矿床地质以及成矿流体特征。结果表明,大福楼矿区主要发育硅化、碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化以及磁黄铁矿化等5种围岩蚀变类型,产出有层状、穿层状以及网脉状等矿化类型。矿石结构主要为交代结构、自形-半自形粒状结构、固溶体结构等,矿石构造表现为块状、浸染状、细脉状、网脉状和角砾状等,主要发育有浸染状、致密块状、细脉状和角砾状等多种矿石类型。研究显示,大福楼矿床主要存在6种流体包裹体类型,包括单相气相包裹体、单相盐水溶液包裹体、两相富蒸汽包裹体、两相富液体包裹体、三相含CO2包裹体以及富NaCl子矿物包裹体,流体形成的主体温度范围为120~150 °C、230~270 °C以及350~460 °C。然而,成矿流体则主要形成于高温环境下,即350~460 °C。成矿过程中,构造作用至关重要,通常控制着锡矿体的规模、产状以及形态。鉴别出4种热液流体类型,包括H2O-NaCl-CaCl2 体系、H2O-CaCl2体系、H2O-NaCl-MgCl2 体系以及H2O-MgCl2体系。与大厂矿田的其他矿床具有相似之处,大福楼矿床也同样具有多种成矿流体来源的特征,总体上属于壳幔联合作用的产物。
  • 周竹生,陈高祥
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2736-2742.
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    工程地震主要解决浅中层地质问题,然而在复杂地表条件下静校正会严重影响浅中部地层的成像精度。基于起伏地形条件下的直接叠前偏移,通过研究适用于精确炮检点高程的新的成像条件,完全避开了静校正处理,从而提高成像质量。首先从正演出发,利用高阶交错网格有限差分法精确模拟地表起伏条件下的纵波波场,并得到复杂地表条件下的单炮记录。再将炮检点通过静校正方法进行野外一次静校正,以便于利用视速度滤波法除去规则干扰。然后,再进行反静校正处理,把各道数据又重新恢复到野外实际高程点,最后直接利用带地形的单炮记录进行叠前深度偏移。模型结果表明,直接叠前偏移处理能够很好地避免静校正带来的误差,大幅度地提高浅中部地层的成像精度。
  • A.A.BABA,S.SWAROOPA,M.K.GHOSH,F.A.ADEKOLA
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2743-2750.
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    研究尼日利亚钛铁矿矿物学特征和经机械活化和碱性焙烧处理后的浸出行为。研究了NaOH/矿石比、H2SO4浓度、浸出和焙烧温度对钛回收率的影响。结果表明,机械活化对钛铁矿石的浸出有明显的增强作用。钛铁矿经机械活化后,加入60%NaOH在850 °C下焙烧,在温度为90 °C, 经60%H2SO4浸出4 h下的浸出率为72%。对焙烧矿、水处理后残渣和酸浸滤渣的XRD物相分析证实了反应机理和实验结果。
  • 袁学武,谢学辉,范凤霞,朱文祥,刘 娜,柳建设
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2751-2758.
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    通过稀释分离方法从江西德兴铜矿矿山废水中富集而来的混合菌中分离得到菌株Leptospirillum ferriphilum YXW,再利用超声波、紫外线和微波对其进行诱变,筛选出更高效的细菌用于金矿的浸出。生理生化特性实验显示,菌株YXW为极端化能自养型细菌,最佳的生长条件为温度40 °C,pH=1.5。诱变后,细菌浓度分别可达到9×109(超声波)、8.4×109(紫外线)和4.3×108 mL-1(微波),与原始菌相比,分别提高了291%、265%和87%。微波和紫外诱变后,细菌总蛋白活性升高,而超声诱变后,细菌总蛋白活性降低。诱变对细菌浸出金矿的影响由大到小的排列顺序是微波、紫外线、超声波。在金矿浸出过程中,微波诱变后的细菌具有最好的浸出效果。浸出10 d后,As和Fe的浸出率分别高出原始菌19.6%和17.7%。结果表明,诱变对细菌浸出金矿效果的提高,可能不在于细菌浓度的增大,而是取决于细菌总蛋白活性的提高。
  • 曾晓希,柴立元,汤建新,刘学端,杨志辉
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2759-2765.
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    研究一株高抗镉真菌M1的分类学鉴定和镉吸附影响因素。通过分子生物学方法获得ITS 和β-微管蛋白的基因序列,并进行测序和分析;采用摇瓶振荡培养方法研究影响镉生物吸附能力的因素;采用傅里叶红外光谱对菌丝的镉吸附机理进行初步分析。基因序列相似性比较和系统发育树构建均表明该真菌与淡紫拟青霉的关系最近,表明真菌M1在分类学上属于淡紫拟青霉菌。活的和失活菌丝体分别在起始pH值为6~7和5~7的范围内表现出较好的吸附能力,镉溶液浓度为100 mg/L时吸附效率最好。锌和锰对菌体的镉吸附有些许影响,而铜和铅对它的镉吸附影响明显。红外光谱分析表明:菌体吸附镉主要与羰基、羟基和氨基等基团有关。实验结果表明:真菌M1在重金属的生物修复中具有较好的应用前景。
  • TakiGüLER,Kemal?AHBUDAK,Sevil?ET?NKAYA,ünalAKDEM?R
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2766-2775.
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    卵清蛋白(OVA),俗称鸡卵清白蛋白,是一种环保、无毒、廉价的表面活性剂。它的分子结构中含有电化学活性巯基。采用循环伏安法、红外光谱和浮选实验研究OVA在黄铁矿表面吸附以作为替代抑制剂。在宽的电位范围内和碱性pH值条件下,研究电化学条件对吸附机制和抑制率的作用。当OVA不存在时,可浮性在弱氧化电位条件下达到极大值。超出此电位范围,可浮性会由于生成Fe的氢氧化物以及亲水类的硫化物而降低。在整个测试电位范围内OVA-黄铁矿发生相互作用。OVA的抑制效果随着电位从还原电位、弱氧化电位,到黄铁矿的开路电位逐渐增加,这主要是由于OVA分子弱的构象变化以及开路电位下的疏水作用引起的。OVA的抑制率在中等氧化电位下达到极大值,这被称为静电引力。由于OVA以金属螯合物形式吸附,在较高的电位下这种高的抑制效果可以几乎一直保持下去。
  • 谷艳玲,冯其明,欧乐明,吕沛超
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2776-2780.
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    提出一种测试起泡剂性能的新方法。测试了4个参数:最大泡沫体积、泡沫半衰期、气-液比以及泡沫平均流速。其中,前两个参数分别表征起泡剂的起泡能力和泡沫稳定性,后两个参数分别表征起泡剂的携液能力和泡沫黏度。测试了4种起泡剂在气-液两相体系中的性能,并且对某铜矿进行浮选试验。通过分析比较两相体系起泡剂的性能以及获得的浮选试验结果,发现两者之间有联系:携液能力弱、泡沫黏度低的起泡剂获得的铜精矿品位较高;起泡能力强、泡沫稳定的起泡剂获得的铜回收率较高。
  • 冯月斌,郁青春,杨斌,戴永年
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2781-2785.
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    研究了以氧化铝和石墨为原料真空氯化亚铝歧化法提取铝的条件,包括反应温度、预反应和冷凝器的结构。结果表明:在1643~1843 K的温度范围内,氧化铝与碳的反应程度随着反应温度的升高而提高,但铝的提取率首先随着反应温度的升高而提高,在1743 K时达到最高,继续升高反应温度,铝的提取率反而降低;氧化铝与碳进行预反应可以提高金属铝的提取率;金属铝与CO的接触面积越小、冷凝温度越低,C、Al4C3和Al2O3杂质的含量越低,这取决于冷凝器的结构。
  • 李倩,张宝,闵小波,申文前
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2786-2791.
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    对湿法炼锌净化渣的浸出动力学进行了研究,并探讨了硫酸浓度、反应温度、粒度等对钴、锌浸出率的影响规律。从动力学的角度分析了整个浸出过程,得到优化条件:液固比50:1(mL/g),硫酸浓度100 g/L,反应温度70 °C,粒度75~80 μm,反应时间20 min。在此优化条件下钴的浸出率为99.8%,锌的浸出率为91.97%。结果表明:在硫酸体系中钴的浸出符合不生成固体产物层的“未反应收缩核”模型。通过Arrhenius经验公式求得钴和锌表观反应活化能分别为11.693 kJ/mol和6.6894 kJ/mol,这表明浸出过程受边界层扩散控制。
  • 王建中,齐锦刚,赵作福,郭洪生,赵涛
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2792-2796.
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    利用高温X射线衍射仪对经电脉冲孕育处理的Al-5%Cu合金液态结构进行表征。结果表明:在经电脉冲孕育处理的熔体中,含Cu的铝团簇数量明显增加,由于相关原子半径和配位数的减小而使这些团簇呈现某种热收缩状态。这种液相结构将使最终的凝固组织中富Cu相更趋于均匀分布。DSC测试表明,经电脉冲孕育处理的液相在结晶过程中,其过冷度是未处理液相的2.36倍。可以确定,电脉冲处理后的Al-5%Cu熔体中原子团簇的变化与先前提出的纯金属电脉冲孕育处理机理模型存在明显差异。
  • 危平,唐慧泉,陈瑶,陈晓红
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2797-2806.
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    自2009年以来,我国有色金属产业在政府推动下开展了行业整合。在此,对我国2007-2011年间有色金属企业的技术效率及其变动进行研究。在以有色金属上市公司作为研究样本的基础上,采用DEA的方法分别测算有色金属矿釆选企业和有色金属冶炼及压延加工企业的技术效率。研究发现,两个行业,无论是纯技术效率还是规模效率,无效企业居多。行业纯技术效率和规模效率均值在2009年之后偏低。其中,有色金属冶炼及压延加工企业效率值的波动较大。少数龙头企业保持着行业内相对有效的纯技术效率和规模效率,但大多数龙头企业的技术效率值则在2009年之后出现了大幅度的下降。
  • 朱灏,何杭飞,王昶,张晶,朱学红
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(9): 2807-2816.
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    将自1900年以来钨精矿的现价换算成不变价格后分解为趋势、周期、冲击和随机等部分。研究发现,由趋势和周期构成的核心价格呈现规律,即相邻低谷期和高台期组成一个周期,相邻两周期组成一个长周期。低谷期伴随快速上涨而转入高台期,伴随深度下跌而重回低谷期。一个高台期内与重大事件相伴发生三次大幅向上冲击。价格波动趋于节拍延长、波幅加大。预测钨价将至少高挺17年,建议在此期间少产、惜售以维持高价出口。