中国有色金属学报（英文版）

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朱红梅,罗承萍,刘江文,焦东玲

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 605-610.

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利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、电子探针、拉伸测试仪研究Cu元素的添加对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响，并讨论了添加Cu改善合金拉伸性能的机制。结果表明，Cu可有效消除ZK60镁合金中存在的晶内偏析，随着Cu含量的增加，合金的晶粒尺寸得到明显细化。在含Cu镁合金中，出现了一种具有面心立方结构的MgZnCu三元共晶相，该相主要富集在晶界处且在合金发生塑性变形时成为微裂纹源。拉伸实验表明，当Cu添加量为0.5%~1%时，ZK60镁合金的力学性能得到改善，当添加量达到2%时，合金的力学性能下降。

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热处理对砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金微观组织和力学性能的影响

曹樑,刘文才,李中权,吴国华,肖旅,王少华,丁文江,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 611-618.

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采用金相分析、SEM、硬度试验和拉伸试验等方法分析和测试砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金在T6态(固溶后空冷然后时效)下的显微组织和室温力学性能，讨论该合金的断裂机理。结果表明，砂铸Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金在225 °C和250 °C时效下的最优T6热处理工艺分别为(525 °C，12 h+225 °C，14 h)和(525 °C，12 h+250 °C，12 h)。峰时效下T6态Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金主要由α-Mg+γ+β′相组成，2种峰时效热处理工艺下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为339.9 MPa、251.6 MPa、1.5%及359.6 MPa、247.3 MPa、2.7%。在不同热处理工艺下Mg–10Gd–3Y–0.5Zr合金断裂的类型不同，峰时效态合金的断裂方式为穿晶准解理断裂。

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铸造Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金的热压缩行为与加工图

王晶,史宝良,杨院生,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 626-631.

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利用热压缩实验研究一种新型的具有优异室温塑性的Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金的高温流变行为，变形温度为200~400 °C，应变速率为1.5×10^-3~7.5 s^-1。结果表明：合金的应变速率敏感因子(m)在不同变形温度下均明显小于AZ31镁合金的m值，因此该合金适合在高应变速率下进行热加工。在真应力-应变曲线基础上，建立Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金高温变形的本构方程，并计算得到合金的应力指数为10.33，表明合金在高温下主要的变形机制为位错攀移机制。同时，利用加工图技术确定合金的最佳高温变形加工窗口，即变形温度在350~400 °C之间，应变速率在0.01~0.03 s^-1。

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硅酸铝短纤维增强镁基复合材料的蠕变机制及蠕变本构模型

田君,石子琼

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 632-640.

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利用常应力拉伸蠕变实验法对体积分数为30%的硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料及其基体合金AZ91D在不同温度和应力下进行蠕变测试。结果表明：2种材料的真应力指数均为3，真蠕变激活能均等于144.63 kJ/mol；复合材料的蠕变是由基体的蠕变控制，以位错黏滞性滑移控制为主，晶界滑移控制为辅。由实验数据获得的蠕变本构模型的经验公式能较好地描述复合材料的蠕变变形规律。

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低温轧制超高强度Al-4%Cu-3%TiB₂原位复合材料的强化机理

N. NAGA KRISHNA, K. SIVAPRASAD, P. SUSILA

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 641-647.

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为了开发超高强度铝合金和评估各种强化机制对合金屈服强度的影响，将Al-4%Cu-3%TiB₂进行低温轧制，然后再在175 °C下快速退火、在125 °C下时效。在总伸长率为9%的情况下，Al-4%Cu-3%TiB₂ 原位复合材料得到800 MPa的高强度。使用标准方程来评估固溶强化、晶粒细化、位错强化、弥散强化和析出硬化等各种强化机制的贡献。其中贡献最大的是低温轧制引起的晶粒细化，其次是析出硬化、弥散强化。

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搅拌摩擦对接焊6061铝合金的高周疲劳行为

Hrishikesh DAS, Debayan CHAKRABORTY, Tapan KUMARPAL

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 648-656.

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对6061铝合金进行搅拌摩擦对接焊，其焊接工艺参数为：旋转速度600、800、1000、1200 r/min，前进速度80、100 mm/min，探针插入深度1.85 mm。基于搅拌摩擦焊参数计算得到的能量输入结果表明，在输入能量为196~405 kJ的情况下，接头在297~354 kJ的输入能量范围内有最大的抗拉强度。在不同的应力比(R=0.5, 0.3, 0.1, -0.3, -0.5)下，将高强度、低强度2种焊接头进行疲劳测试。结果表明，对于这2种焊接头，显微组织特征明显影响其疲劳性能，比如搅拌区、热力影响区(TMAZ)和热影响区。从接头的显微组织、裂纹扩展路径和断裂表面观察等方面对其疲劳强度进行讨论。

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焊接顺序对薄壁八边形管-板焊接接头残余应力的影响

傅定发,周长青,李灿,王冠,李落星

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 657-664.

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考虑实际焊接中热-机械的直接耦合效应，通过热-弹塑性有限元法建立三维有限元模型来研究不同焊接顺序对薄壁6061铝合金焊件焊后残余应力分布的影响，采用单道TIG焊接实验来验证模拟结果的准确性；利用九种不同的焊接顺序来研究八边形管和底板之间焊后残余应力的分布状态。结果表明，焊缝及其附近存在的初始残余应力并不影响最终残余应力的分布；选择合理的焊接顺序可以有效降低八边形管-板接头的残余应力。

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采用铸造-倾析-铸造技术制备A390/A356铝合金功能梯度复合材料时过热和凝固层厚度对其界面接合的影响

M.MOHAMMADIRAHVARD,M.TAMIZIFAR,M.A.BOUTORABI,S.GHOLAMISHIRI,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 665-672.

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铸造-倾析-铸造技术是近年来发展起来的一种制备功能梯度材料的新方法。采用这种方法制备在径向具有梯度功能的圆柱形试样，其外表层为具有高耐磨性的A390铝合金，芯部为具有较高韧性和加工性能的A356铝合金。研究芯部熔体在不同过热温度(750，820和860 °C)和表层在不同倾析时间(25，35和45 s)下的A390/A356合金界面接合情况。采用光学显微镜和扫描电镜对界面进行表征，对界面区的显微硬度进行测量。结果表明，在过热温度为860 °C，倾析时间为35 s的条件下，可以获得一宽度约为500 μm的接合良好的界面层。比较了试样表面层和芯部的耐磨性能。

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定向凝固镍基高温合金的反常屈服和中温脆性行为

盛立远,杨芳,郭建亭,奚廷斐

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 673-681.

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采用真空冶炼和定向凝固工艺制备一种具有优异抗腐蚀性能的镍基高温合金，并利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究合金的微观组织，分析合金在不同温度下的拉伸性能。结果表明，除γ′颗粒和γ基体外，在合金晶界上析出了一些MC碳化物、M₃B₂硼化物和Ni₅Hf相。合金拉伸性能对温度有很强的依赖性，并呈现明显的的反常屈服和中温脆性行为。在650 °C以下，合金的屈服强度随着温度的升高而略微降低，但抗拉强度几乎没有变化。当温度在650 °C和750 °C之间时，合金的屈服、抗拉强度快速升高，但拉伸塑性显著降低，并在700 °C时达到最低值。当温度进一步升高时，合金的屈服、抗拉强度逐渐降低，塑性升高。透射电镜观察发现，在低温条件下，位错切割γ′是主要的变形机制；在高温条件下，位错绕过γ′是主要的变形机制；由位错切割γ′转变至位错绕过γ′的温度约为800 °C。合金的反常屈服和中温脆性行为主要归因于合金中高的γ′含量。此外，碳化物和共晶组织对合金的中温脆性行为也有影响。

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TC4-DT钛合金热机械处理后的组织特征和力学性能

彭小娜,郭鸿镇,石志峰,秦春,赵张龙

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 682-689.

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研究热机械处理(两相区变形加普通退火、双重退火、固溶时效以及三重退火)对TC4-DT钛合金组织和力学性能的影响。结果表明，热机械处理对显微组织参数影响显著，随着退火和时效温度的升高及冷却速度的降低，初生α相的体积分数和原始β晶粒的尺寸降低，而晶界α和次生α相的宽度却升高。由于固溶时效处理获得了大量的β转变组织和细小的晶界α相和次生α相，合金强度最高，但伸长率不及其它条件的，其断裂强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率分别为1100 MPa、1030 MPa、13%和53%，双重退火获得了良好的强度和塑性匹配，合金力学性能分别为940 MPa、887.5 MPa、15%和51%。组织参数和性能的关系表明，随着β转变组织的增多和原始β晶粒尺寸的增大，材料的强度和断面收缩率升高，而晶界α相和二次α相的宽度对力学性能的影响却呈相反趋势。此外，晶界α相含量的减少和原始β晶粒尺寸的降低有助于塑性的提高。

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Ti-6Al-4V合金的陶瓷湿喷丸表面强化工艺

陈国清,焦岩,田唐永,张新华,李志强,周文龙

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 690-696.

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采用新型陶瓷湿喷丸强化工艺对Ti-6Al-4V合金进行表面处理，研究不同喷丸强度对Ti-6Al-4V合金微观组织、形貌及残余应力的影响，并通过拉-拉疲劳试验验证陶瓷湿喷丸的强化效果，分析喷丸前后的断裂机理。结果表明：湿喷丸后的表面粗糙度较干喷丸的低，表面粗糙度、残余应力和应力场深度均随着喷丸强度的增加而增加，最大残余应力达-895 MPa，压应力层深度约为250 μm；拉-拉疲劳极限比初始的提高了12.4%。微观组织分析表明，喷丸处理后合金的表层位错密度显著增大，晶粒细化，表面形成超细晶。

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热处理对钛-钢爆炸轧制复合板组织和性能的影响

江海涛,阎晓倩,刘继雄,段晓鸽

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 697-704.

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利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、显微硬度计和拉剪实验，研究不同热处理温度对钛-钢爆炸轧制复合板界面组织特征和性能的影响。热处理温度为650、750、850、950 °C，保温时间为60 min。结果表明：热处理过程加速界面元素扩散和组织的转变。随着温度的升高，复合板剪切强度下降。在850 °C及以下温度热处理时，扩散反应层形成化合物TiC，剪切强度下降缓慢。当热处理温度超过850 °C时，扩散反应层形成大量的Ti-Fe金属间化合物(Fe₂Ti/FeTi)及少量的TiC，剪切强度明显下降。

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Ce，Co，B对La(Fe,Si)₁₃合金中 LaCo₁₃结构1:13相形成的影响

陈湘,陈云贵,唐永柏,肖定全

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 705-711.

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通过XRD、SEM、EDS等方法，研究Ce、Co、B对La(Fe,Si)₁₃合金中LaCo₁₃结构1:13相形成的影响。结果表明，在铸态LaFe_11.6-xCo_xSi_1.4合金中，Co能够促进铸态1:13相的形成。但是在铸态以及热处理后的LaFe_11.6Si_1.4-xCo_x合金中，Co阻止1:13相的形成，同时促进α-Fe(Co,Si)固溶体相的形成。在铸态La_1-xCe_xFe_11.5Si_1.5合金中，当Ce的含量达到一定值后，合金中将有Ce₂Fe₁₇相形成，且随着Ce含量的增加而增加。在铸态LaFe_11.6-xB_xSi_1.4合金中，B能够促进1:13相的形成，但同时会有Fe₂B相产生。在铸态以及热处理后的LaFe_11.6Si_1.4-xCo_x和LaFe₁₆Si_1.4-xB_x合金中，Co能够促进α-Fe(Co,Si)固溶体相的形成。在LaFe_11.6Si_0.9B_0.5合金中，基本上只有α-Fe(Co, Si)固溶体相存在，这点与LaFe_11.6Si_0.7Co_0.7合金相似。在高温短时热处理制备的La(Fe,Si)₁₃合金中，引入Ce、Co、B并不能消除杂相α-Fe，且同时会伴随新的杂相产生，如Ce₂Fe₁₇和Fe₂B相。

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放电等离子烧结制备Fe₇₅Zr₃Si₁₃B₉磁性材料

王兴华,王葛,朱玉英,鲍金峰,杜雄飞,李强,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 712-717.

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采用机械合金化技术制备Fe₇₅Zr₃Si₁₃B₉非晶合金粉体，利用SPS放电等离子烧结技术在不同烧结温度下将非晶合金粉体制备成d20 mm×7 mm的块体非晶纳米晶合金。采用XRD和DSC分析了Fe₇₅Zr₃Si₁₃B₉非晶合金粉体的相组成、玻璃转变温度T_g、开始晶化温度T_x和晶化峰温度T_p。然后利用XRD、SEM、Gleeble3500、VSM分析不同烧结温度下块体的相转变、微观形貌、力学性能和磁性能。研究表明，在500 MPa的烧结压力下，随着烧结温度的升高，非晶相开始晶化形成非晶纳米晶双相结构，同时，样品的致密度、抗压强度、微观硬度、饱和磁化强度均显著提高。最后在500 MPa的烧结压力和863.15 K的烧结温度下，获得密度6.9325 g/cm³、抗压强度1140.28 MPa、饱和磁化强度1.28 T的非晶纳米晶磁性材料。

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醇类添加剂对冷冻浇注陶瓷的多孔结构及形貌的影响

曾婧,张妍,周科朝,张斗

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 718-722.

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采用冷冻浇注法制备具有层状多孔结构的氧化铝陶瓷。通过添加乙醇和正丙醇两种类型的醇类来改变水的凝固点，研究醇类的添加量及浆料的固态含量对水基氧化铝浆料的黏度、多孔陶瓷的微观结构、孔隙率和力学性能的影响。结果表明：随着浆料中乙醇和正丙醇含量的增加，浆料的黏度增加，氧化铝陶瓷的孔隙度降低；醇类的加入会使片层之间具有较好的连接从而增加多孔氧化铝陶瓷的抗压强度；当乙醇或正丙醇的添加量为30%(质量分数)时，对应的孔隙度最低，分别为68.52 %和73.72%，而抗压强度最高，分别为18.2 MPa和15.0 MPa。

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碳酸亚乙烯酯添加剂对LiFePO₄/石墨电池高温循环性能的影响

宋海申,曹政,张治安,赖延清,李劼,刘业翔

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 723-728.

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研究成膜添加剂对材料结构稳定性及LiFePO₄/石墨电池高温循环性能的影响。分别测试添加和未添加碳酸亚乙烯酯(VC)的18650电池的高温循环性能，并通过充放电测试、交流阻抗、扫描电镜、X射线能量色散光谱以及拉曼光谱等方法研究VC对电池正、负材料结构的影响。结果表明：VC添加剂在提高石墨结构稳定性的同时显著抑制LiFePO₄材料中的溶铁行为；此外，VC添加剂阻止电解液在负极表面还原分解及负极表面SEI膜的增厚，也阻止电解液在LiFePO₄电极表面的分解；含有VC添加剂的电解液可以有效改善LiFePO₄/石墨电池在高温下的循环稳定性。

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铌酸盐微晶玻璃的晶化动力学及其储能性能的温度依赖性

刘涛涌,陈国华,宋俊,袁昌来,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 729-735.

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采用熔融-淬冷法制备铌酸锶钡基微晶玻璃材料，研究晶化温度对铌酸锶钡微晶玻璃的显微组织、介电性能、击穿强度和储能密度的影响。微晶玻璃的晶化机理为一维界面晶体生长。结果表明：随着晶化温度的增加，材料的击穿强度明显增加。经900 °C热处理得到的微晶玻璃具有最优的性能：击穿强度为1300 kV/cm，储能密度为2.8 J/cm³，其有望用于高储能密度电介质材料。

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退火处理对氧化锌纳米棒形貌及气敏性能的影响

张建交,郭二军,王丽萍,岳红彦,曹国剑,宋良

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 736-742.

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研究水热合成氧化锌纳米棒的高温热稳定性。采用X射线衍射和扫描电镜对氧化锌纳米棒的结构与形貌进行表征。采用热重分析研究氧化锌纳米棒在热处理过程中的失重情况。结果表明：在退火温度低于400 °C时，氧化锌纳米棒具有较好的热稳定性。当退火温度超过600 °C时，氧化锌纳米棒的长径比明显降低并且纳米棒的团聚趋势加剧。退火处理对氧化锌纳米棒的气敏性能具有显著影响。与未经退火处理的氧化锌纳米棒相比，经历400 °C退火处理的氧化锌纳米棒对浓度为25×10^-6的H₂灵敏度可以从2.22提高至3.56。经历400 °C热退火处理的氧化锌纳米棒对H₂表现出最优的气敏性能。

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ZnO/ZnAl₂O₄异质结光催化剂的光催化降解和杀灭大肠杆菌性能

张丽,阎建辉,周民杰,余艳萍,刘晔,刘又年

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 743-749.

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通过共沉淀法制备ZnO/ZnAl₂O₄纳米异质结光催化剂，利用HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-Vis DRS测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下，通过测定甲基橙溶液的光催化降解率和对大肠杆菌的杀灭率来评价样品的光催化活性。研究催化剂的组成、焙烧温度、催化剂的用量和不同光源对样品光催化活性的影响。结果表明，当原料中Zn与Al摩尔比为1:1.5时，在600 °C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下，在50 min内1.0 g/L光催化剂对甲基橙的降解率达98.5%；在60 min内，在相同条件下对大肠杆菌(10⁶CFU/mL)的杀菌率达到99.8%。

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SnAg纳米粒子的尺寸控制及其机制

张卫鹏,邹长东,赵炳戈,翟启杰,高玉来,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 750-757.

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采用一种改进的化学还原法，在室温下合成Sn3.5Ag (质量分数，%)纳米颗粒。实验所用表面活性剂和还原剂分别为邻啡罗琳和硼氢化钠。X射线衍射分析表明所合成的纳米粒子没有明显的氧化现象。结果表明：在反应物浓度较小时，产生的一次粒子较少，团聚及二次粒子生长程度较小，纳米颗粒的尺寸也随之减小。当以某一合适的速率添加还原剂到前驱体溶液中时，表面活性剂浓度对纳米颗粒尺寸起到控制作用。由于表面活性剂分子可以与纳米团簇之间产生配位作用，因此可以抑制纳米颗粒的长大。表面活性剂与前驱体溶液质量的比值越大，得到的纳米颗粒尺寸越小。

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铜基体预沉积铜-金刚石复合过渡层金刚石膜的制备与表征

邱万奇,胡志刚,刘仲武,曾德长,周克崧,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 758-763.

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在铜基体表面电沉积铜-金刚石复合过渡层，采用电镀铜加固突出基体表面的金刚石颗粒，最后利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在复合过渡层上沉积大面积的与基体结合牢固的连续金刚石膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱和压痕试验对所沉积的金刚石膜的表面形貌、内应力及膜/基结合性能进行研究。结果表明：金刚石膜由粗大的立方八面体颗粒与细小的(111)显露面颗粒组成，细颗粒填充在粗颗粒之间，形成连续的金刚石膜。复合过渡层中的露头金刚石经CVD同质外延生长成粗金刚石颗粒，而铜表面与粗金刚石之间的二面角上的二次形核繁衍长大成细金刚石颗粒。金刚石膜/基结合力的增强主要来源于金刚石膜与基体之间形成镶嵌咬合和较低的膜内应力。

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电子束辐照对多壁碳纳米管的影响

李斌,凤仪,丁克望,钱刚,张学斌,刘衍芳

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 764-769.

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在室温下采用透射电子显微镜中汇聚的电子束辐照多壁碳纳米管。结果表明，在能量为100 keV的电子束辐照下除了碳纳米管管壁有一些弯曲外没有其他结构被破坏；当电子能量增加到200 keV时，纳米管有明显的损伤，可以观察到纳米管的无定型化、纳米管外壁的凹坑和缺口。200 keV的电子束辐照还能形成碳洋葱和2根多壁纳米管的焊接。多壁碳纳米管的离位阀能为83~110 keV。能量超过阀能的电子束可以很轻易地损伤纳米管而低于阀能的电子束则很难损坏纳米管，其损伤机理为溅射和原子离位。

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常化冷却工艺对低温取向硅钢组织及析出相的影响

李慧,冯运莉,宋孟,梁精龙,苍大强

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 770-776.

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利用OM、TEM与EDS技术，对Fe-3.2%Si低温取向硅钢热轧板进行不同常化冷却工艺处理后的显微组织、析出相及最终产品的磁性能进行分析，并与热轧板的组织和析出相进行对比。结果表明，常化板较热轧板的表层组织均匀，基体中再结晶比例增加，带状组织变窄；常化板中析出物的数量明显比热轧板的多，析出物主要有AlN、MnS及复合析出的(Cu,Mn)S等。在常化温度1120 ℃、保温3 min的条件下，采用二段式冷却较空冷、淬沸水、淬常温水的冷却工艺，常化板表层显微组织更均匀，沿板厚方向的显微组织的不均匀性显著，取向硅钢的磁性能最高；常化后采用二段式冷却工艺析出的细小析出物数量最多，且弥散分布在基体中，抑制剂的抑制效果最好，对成品获得高磁性最有利。

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Mg-Nd-Gd三元系723 K的等温截面

肖龙,钟燕,陈翠萍,吴刘明明,罗天旷,刘立斌,林葵

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 777-782.

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采用三元扩散偶技术，利用电子探针成分分析，建立Mg-Nd-Gd三元系723 K的等温截面。Mg₃Gd和Mg₃Nd在三元系中形成连续固溶体(Gd,Nd)₃Mg，MgGd和MgNd也形成连续固溶体(Gd,Nd)Mg。在三元系中出现的金属间化合物有Mg₇Gd、Mg₅Gd、Mg₂Gd、Mg₄₁Nd₅、(Gd,Nd)₃Mg和(Gd,Nd)Mg，其中 Mg₇Gd在以往的报道中认为是亚稳相。测量了Mg,、Gd 和Nd在每相中的溶解度，发现在Mg-Nd-Gd三元系中存在4个三相平衡，它们分别是α(Mg)+Mg₇Gd+Mg₄₁Nd₅，Mg₇Gd+Mg₅Gd+Mg₄₁Nd₅，Mg₅Gd+Mg₄₁Nd₅+(Gd,Nd)₃Mg和(Gd,Nd)₃Mg+ (Gd,Nd)Mg+Mg₂Gd。

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采用相场法研究多相粉末的烧结过程

张瑞杰,陈忠伟,方伟,曲选辉,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 783-789.

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针对多相粉末体系，建立描述其烧结过程的相场模型。在该模型中，界面由不同成分的各相混合组成，通过热力学平衡确定界面中各相的成分；除了体扩散之外，也同时考虑了界面扩散和表面扩散。所建的模型被应用到Fe-Cu粉末的烧结过程。结果表明，该模型能够定量地描述烧结过程中的微观组织演变以及溶质扩散等现象。

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基于充型过程金属液流动特点的气-液两相流算法模型

牛晓峰,方钊,梁伟,侯华,王红霞

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 790-797.

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针对在铸件充型过程中，金属液表现出不同的流动特点，含有固体颗粒的金属液具有不可压缩非牛顿流的流动特性，而过热金属液具有不可压缩牛顿流的流动特点，采用Projection方法求解气体、过热金属液和含有固体颗粒的金属液的速度场，用Level set方法来追踪气-液界面边界。为了验证计算模型，将模拟结果与实验结果(采用16 mm摄像机记录充型过程)进行比对，从而证明计算模型的正确性。

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考虑应变因素的2099合金高温流变行为模型

张飞,沈健,闫晓东,孙建林,孙晓龙,杨银,刘勇

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 798-805.

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采用等温热压缩试验研究2099合金在变形温度300~500 °C、应变速率0.001~10 s^-1条件下的热变形行为。为了准确地表征流变行为，采用摩擦与温度修正后的实验数据构建本构模型。结果表明，温度和应变速率对合金热变形行为的影响可用包含Arrhenius关系的Z参数来表征。此外，通过计算不同应变量下的材料常数(α、n、Q和A)考虑了应变对本构模型的影响。利用统计分析对比了由本构模型获得的预测曲线与试验修正曲线，二者显示了很好的吻合，这表明所构建的本构模型能够很好地预测2099合金的热变形流变行为。

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单轴压缩条件下含圆形孔洞脆性岩石的断裂演化

赵兴东,张洪训,朱万成

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 806-815.

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应用物理模型和声发射技术，研究预制圆形孔洞脆性岩石的断裂演化过程。结果表明：在单轴压缩条件下，含单圆形孔洞岩样的破坏主要表现为在孔顶底产生平行于加载方向的拉伸劈裂裂纹，在孔两侧产生压缩裂纹，在孔的周边产生远场裂纹，而且其断裂破坏具有尺寸效应；对含有半长圆孔的开挖花岗岩样，首先在圆孔两侧壁产生压应力集中，诱发产生剪切裂纹的初始、扩展和贯通。对含有多个平行孔洞的岩样，其破坏主要是相邻圆形开挖产生的拉、压、剪共同作用的结果。结果表明，拉、压应力是造成含圆形孔洞试样断裂的关键因素。

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激电测深多通道观测方法及反演成像

刘海飞,柳建新,郭荣文,童孝忠,龚露,彭艳华

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 816-823.

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为了改善中深部有色金属矿产资源的勘探效果，对激电测深多通道观测方法及反演成像技术展开研究。首先，提出4种多通道观测方法，包括单边和双边供电的三极和四极模式。然后，给出最小二乘意义下激电测深最大光滑约束反演方法，编制反演程序。通过对模拟和反演结果进行分析，双边供电的三极观测方法勘探效果最佳，但野外工作强度较大；单边供电的三极和四极观测方法的勘探结果较好，从探测效果及野外施工的角度考虑，它们更适合于实际应用；双边供电的四极观测方法不适于探测产状较陡立的脉状矿体。

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PALSAR可检测的最大/最小地表形变梯度的统一函数模型

王琪洁,李志伟,杜亚男,谢荣安,张杏清,蒋弥,朱建军

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 824-832.

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基于相干性和离散视数，建立PALSAR干涉可检测的最大和最小形变梯度的经验函数模型。在此基础上，采用最小二乘回归的方法拟合模型系数，建立关于相干性和视数两个参数的统一函数模型。利用汶川地区的PALSAR数据进行实验，结果表明该模型能够准确判别地表变形能否被D-InSAR技术检测到。研究结果可以帮助研究人员准确选择PALSAR数据和合理配置其干涉处理参数，对解释地表形变结果也具有重要的价值。

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基于CT图像的矿石颗粒堆积体孔隙结构三维量化表征和分析

杨保华,吴爱祥,缪秀秀,刘金枝

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 833-838.

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研究基于图像分析的矿石颗粒堆积体孔隙结构三维量化表征的方法和过程。利用X线CT技术分别获取由1~2、2~3、3~4、4~5、5~6、6~7、7~8、8~9、9~10 mm的矿石颗粒构成的单粒径堆积体的断层图像，基于Matlab自行开发了三维重构及图像分析程序，计算并分析体孔隙率、孔隙尺寸分布以及孔隙连通度3个参数。结果表明，颗粒堆积体的体孔隙率、平均孔隙尺寸和有效孔隙尺寸(d₅₀)随着颗粒粒径的增大而增加，孔隙尺寸服从对数正态分布或正态分布，基于聚类标记算法得到的孔隙连通度也大致随着颗粒粒径的增大而增加。

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以白云石和菱镁石的混合物为原料真空铝热还原法炼镁过程的动力学

傅大学,冯乃祥,王耀武,彭建平,狄跃忠

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 839-847.

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研究真空铝热还原煅烧白云石和煅烧菱镁石的混合物炼镁过程的动力学，提出一种满足真空铝热过程的等温还原方法。实验在4 Pa的真空下进行。实验结果表明：还原率随着温度、制团压力和铝粉添加量的提高而增加。对不同还原时间的还原渣进行XRD分析，结果表明，还原过程能够粗略地分为3个阶段：MgAl₂O₄和Ca₁₂Al₁₄O₃₃的形成阶段；CaAl₂O₄的生成阶段；CaAl₄O₇的形成阶段。根据动力学模型将获得的实验数据分为3部分，这3部分的活化能分别为98.2、133.0和223.3 kJ/mol。

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浓硫酸焙烧高钛渣的反应动力学

隋丽丽,翟玉春

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 848-853.

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提出一种新方法，利用浓硫酸焙烧高钛渣提取二氧化钛，并在焙烧工艺的基础上研究焙烧反应动力学。考察焙烧温度、粒度以及酸矿比对反应速率的影响。结果表明，焙烧反应符合未反应核收缩模型。动力学实验数据、SEM和EDAX结果分析表明，用浓硫酸焙烧高钛矿渣的反应受通过固体产物层的内扩散控制。Arrhenius方程得到焙烧反应的表观活化能为18.94 kJ/mol。

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特性Na离子吸附剂的制备及其从钨酸铵溶液深度除钠

赵中伟,杨茂峰,何利华,张家靓,陈星宇,刘旭恒,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 854-860.

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在Na₂O-Al₂O₃-CaO-TiO₂-P₂O₅体系中通过控制结晶合成了多孔吸附剂Na_1.6Al_0.6Ti_1.4(PO₄)₃(NATP)。XRD分析表明，合成的玻璃体会弥散结晶为NATP和Ca₉Al(PO₄)₇两相；通过酸浸可将Ca₉Al(PO₄)₇相溶出，从而使主相NATP中留下大量孔道。实验研究了平衡时间、溶液pH和Na⁺浓度对吸附剂离子交换性能的影响。吸附动力学和平衡热力学研究表明，吸附过程可以很好地用准二级动力学方程和Langmuir等温方程进行描述。此外，在工业钨酸铵溶液中深度除钠的实验表明，除钠率高于97%，且循环实验表明该吸附剂具备良好的循环性能。

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以废茶叶为还原剂在硫酸溶液中还原浸出氧化锰矿

唐清,钟宏,王帅,李进中,刘广义,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 861-867.

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采用废茶叶在硫酸溶液中还原浸出加蓬和湘西氧化锰矿石，探索废茶叶用量、硫酸浓度、固液比、浸出温度和反应时间对浸出过程的影响。对加蓬氧化锰矿，优化的浸出条件为：氧化锰矿与废茶叶的质量比10:4、硫酸浓度2.5 mol/L、固液比7.5:1、浸出温度368 K、浸出时间8 h；在此条件下，加蓬氧化锰矿的浸出率几乎达100%。对于湘西氧化锰矿，优化浸出条件为：氧化锰矿与废茶叶的质量比10:1、硫酸浓度1.7 mol/L、液固比7.5:1、温度368 K、浸出时间8 h；在此条件下，锰的浸出率达到99.8%。氧化锰矿的还原浸出过程符合内扩散控制模型，加蓬和湘西氧化锰矿石的还原浸出反应表观活化能分别为38.2 kJ/mol和20.4 kJ/mol。采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对浸出前、后的锰渣进行表征。

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乙二胺改性木屑黄原酸盐对水溶液中 Cu(II)和Ni(II)离子吸附平衡及动力学

夏璐,胡伊旭,张博涵

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 868-875.

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使用乙二胺改性的木屑黄原酸盐对水溶液中的Cu(II)、Ni(II)离子进行吸附。在单离子体系中，考虑影响因素(温度、投加量)对Cu(II)、Ni(II)单离子吸附等温线的影响；并计算Cu(II)、Ni(II)离子吸附的热力学参数：吸附吉布斯自由能(？G^Θ)、吸附过程的焓变(？H^Θ)以及熵变(？S^Θ)，表明此吸附是一个放热自发的过程。在Cu(II)和Ni(II)双离子体系中，采用修正后的拓展Langmuir模型对体系的吸附情况可以进行很好的预测。在单离子体系和双离子体系中，吸附过程的数据均可通过准二级动力学模型进行描述；计算得到其对Cu(II)和Ni(II)单离子的吸附活化能分别为59.12 和 55.92 kJ/mol。结果表明，金属离子在改性木屑表面的吸附效果会受到另一离子存在的影响。

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柠檬酸盐水溶液中二价钴的电化学还原过程

刘燕,李喆珺,王益成,王为

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 876-883.

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采用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS)，研究不同柠檬酸盐浓度和pH下钴的电化学还原过程。结果表明：在组成为0.05 mol/L CoSO₄·5H₂O、0.20 mol/L Na₂SO₄和0~0.40 mol/L C₆H₅O₇Na₃·2H₂O，pH为3~9的溶液中，二价钴以游离Co²⁺离子和[Co(C₆H₅O₇)]配合物两种形态存在，并在电极表面被还原。溶液的pH对钴的电化学还原过程有显著的影响。当柠檬酸盐溶液的pH为3时，钴主要以游离Co²⁺离子的形态被还原；当溶液为弱酸性(pH=4~6)时，钴主要以[Co(C₆H₅O₇)]^-的形态被还原为Co⁰，还原过程分两步进行，中间产物在电极表面发生吸附；当柠檬酸盐水溶液的pH大于7时，形成的柠檬酸钴配合物主要是[Co(C₆H₅O₇)]^-和[Co(C₆H₄O₇)]^2-，这两种配合物非常稳定，其还原电位负于溶液的析氢电位，因此难以从该溶液中还原得到Co⁰。

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在环境友好的电解液中电沉积铅粉末的形态和晶体学特征

Neboj？aD.NIKOLI？,DjendjiDj.VA？TAG,VesnaM.MAKSIMOVI？,GoranBRANKOVI？

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 884-892.

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采用扫描电镜(SEM)研究在碱性电解液中通过恒电位沉积得到的铅粉。结果表明：铅晶体的形状主要取决于电沉积的过电位。通过欧姆控制步骤可以得到规则晶体。通过扩散控制得到的枝晶形状和电沉积的过电位有关系。不断增加的过电位导致枝晶的分枝从原始类型变成发达的三级分枝。基于该电解液属于络合铅电解液，解释具有强烈的(111)择优取向的枝晶分枝的形成原因。

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Al/Pb-Ag阳极在锌电积过程中的阳极行为和微观结构

张永春,陈步明,杨海涛,郭忠诚,徐瑞东

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 893-899.

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采用循环伏安曲线(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)研究Pb-0.8%Ag 和Al/Pb-0.8%Ag阳极在最初24 h锌电积过程中的阳极行为和析氧动力学。结果表明：2种阳极材料在阳极极化过程中的阳极行为和动力学的多种变化表明阳极表面膜的形成和稳定。与传统的Pb-0.8%Ag阳极相比，Al/Pb-0.8%Ag阳极具有较长的极化时间。在最初的电积过程中，阳极表面中间产物的转变使2种阳极都表现出较高的析氧电位。随着析氧电位降低，析氧反应速率可以由阳极表面最初的生成物和中间产物S-OH_ads推断。随着电积的持续进行，Al/Pb-0.8%Ag阳极的析氧电位逐渐降低，Al/Pb-0.8%Ag阳极比Pb-0.8%Ag 阳极先达到稳定状态。电积24 h后，阳极电位由阳极表面的生成物和中间产物控制。采用扫描电子显微镜观察Al/Pb-0.8%Ag 和Pb-0.8%Ag阳极锌电积24 h后的微观形貌。

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多孔微通道的固相烧结制备及其对流传热性能

白鹏飞,易子川,唐彪,周国富

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(3): 900-906.

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提出一种低成本固相烧结制造多孔微通道的方法，设计3种多孔复合微通道，并通过优化烧结工艺，制备具有高孔隙率的多孔复合微通道。研究多孔复合微通道的流动阻力和传热性能。结果表明：在流动阻力可接受的范围内，传热性能显著增强，而且流动沸腾也得到强化。将多孔复合微通道结构应用在对流传热领域具有良好的前景。

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2014年, 第24卷, 第3期　刊出日期：2014-03-25

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