中国有色金属学报（英文版）

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毛卫民,杨平

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1635-1644.

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研究不同纯度和初始织构铝板经95%冷轧后的再结晶织构。分析回复程度和杂质钉扎效应对退火过程中定向形核和选择生长行为的影响。在初次再结晶的开始阶段，若变形基体内有效驱动力不是特别高，在不缩短形核周期的情况下，通常会有定向形核行为出现。若温度不是特别高以致与基体保持约40°á111？取向差关系的晶粒有充分的时间优先长大，则也会出现选择性生长，此时也需使有效驱动力有所降低。借助控制初始织构或用回复程度和钉扎效应调整有效驱动力可以改变再结晶织构。

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冷却速度对Al-7Si-0.3Mg-0.15Fe合金凝固参数和微观组织的影响

陈瑞,石玉峰,许庆彦,柳百成

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1645-1652.

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研究凝固过程中冷却速度对Al-7Si-0.3Mg-0.15Fe合金凝固参数和组织的影响。为了获得不同的冷却速度，设计了5个不同厚度阶梯的阶梯间。通过计算机辅助热分析法得到冷却速度和凝固参数。结果显示，冷却速度越高，初生α(Al)的形核温度、共晶反应温度以及固相线的温度都越低。当冷却速度由0.19 °C/s 增加到 6.25 °C/s时，二次枝晶臂间距(SDAS)从68 μm下降到20 μm，初生相的体积分数也下降5%。铁相的平均长度由28 μm下降到18 um，并且提高了铁相在基体中的分布均匀性。此外，冷却速度的提高，有利于促进共晶硅向纤维状分支结构的转变，减少了基体中的块状和板状共晶硅。

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Li对Al-3.5Cu-1.5Mg合金力学性能与时效析出行为的影响

邓运来,杨金龙,李思宇,张劲,张新明

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1653-1658.

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采用拉伸实验、扫描电子显微分析(SEM)、透射电子显微分析(TEM)、高分辨电子显微技术研究Li添加对Al-3.5Cu-1.5Mg合金力学性能与时效析出行为的影响。结果表明：添加1.0%Li能使Al-3.5Cu-1.5Mg合金的峰值时效拉伸强度明显提高，伸长率略有下降。峰值时效拉伸样品的断口形貌由韧断口转变为韧/脆混合型。Li使合金185 °C峰值时效时间由12 h延长至24 h，析出相由S ''''(Al₂CuMg) 转变为S ''''(Al₂CuMg)+δ''''(Al₃Li)。在Al-3.5Cu-1.5Mg-1.0Li合金中，S''''(Al₂CuMg)相时效析出延缓。

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浸镀Ni对Al/Cu双金属材料界面显微组织及力学性能的影响

赵佳蕾,接金川,陈飞,陈航,李廷举,曹志强

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1659-1665.

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采用浸镀的方法在纯铝基体上浸镀镍基镀层，然后在450~550 °C温度范围内用扩散复合的方法制备Al/Cu双金属材料。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对Al/Cu结合体的界面显微组织以及断裂表面进行表征。用拉伸剪切测试及显微硬度测试对Al/Cu双金属材料的力学性能进行测量。结果表明，Ni中间层可以有效地消除Al-Cu金属间化合物的形成。Al/Ni界面由Al₃Ni 和Al₃Ni₂两相组成，而在Ni/Cu界面处则是Ni-Cu固溶体。Ni中间层的加入提高了复层材料的拉伸剪切强度。在500 °C制备的添加Ni中间层的试样表现出最大的拉伸剪切值，为34.7 MPa。

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氧化铝-石墨钎焊接头在电子管应用中的热循环行为

NandadulalDANDAPAT,SumanaGHOSH,KalyanSundarPAL,SomeswarDATTA,BichitraKumarGUHA

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1666-1673.

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以Ti-Cu-Ag (68.8Ag-26.7Cu-4.5Ti，质量分数，%)为钎料，在895、900、905和910 °C温度下，在0.67 mPa真空环境中持续10 min，采用活泼金属钎焊技术钎焊氧化铝和石墨。在30~600 °C对钎焊样品进行热循环并对其进行表征。X射线衍射结果表明，钛和碳之间的强烈反应同钛和氧化铝的一样。扫描电子显微分析和氦气密封性试验表明，初始样品和热循环钎焊样品没有出现裂缝或其它缺陷和气密性问题。实验得到了钎焊强度满意的接头。

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采用冷却倾斜板铸造方法生产悬架零部件用EN AW 6082铝合金锻坯

YucelBIROL,SeracettinAKDI

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1674-1682.

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对采用冷却倾斜板铸造方法生产EN AW 6082铝合金锻坯用于制备悬架零部件的可行性进行研究。采用冷却倾斜板铸造方法生产的EN AW 6082铝合金坯料具有细小的均匀组织，可直接用于锻造生产而不需要另外的均匀化处理。这可能是因为铸造开始时采用较小的过热和冷却倾斜板上发生较多的凝固所致。对采用冷却倾斜板铸造和均匀化处理的含或者不含Cr的EN AW 6082铝合金坯料，通过锻造生产的悬架零部件均具有均匀的组织，经过标准的人工时效处理后硬度可达到HV110。

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铸态AZ91D镁合金的动态再结晶动力学

徐岩,胡连喜,孙宇

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1683-1689.

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在温度为220~380°C和应变速率为0.001~1 s^-1的条件下进行等温热压缩，研究铸态AZ91D镁合金的变形行为和动态再结晶行为。讨论变形温度和应变速率对动态再结晶行为的影响。结果表明，动态再结晶晶粒的形核和长大极易在高温和低应变速率的条件下发生。为预测动态再结晶的演变过程，在真实应力—应变曲线数据的基础上，提出AZ91D镁合金的动态再结晶动力学模型。该模型揭示动态再结晶的体积分数随着真实应变的增加而增加，其增长趋势呈典型的“S”曲线。通过对比发现由动力学模型所预测的结果和微观组织观测的数据具有很好的一致性，验证了所建立的AZ91D镁合金动态再结晶动力学模型的准确性。

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电阻法分析NZ30K镁合金的析出动力学

王小娜,韩利战,顾剑锋

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1690-1697.

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通过测量NZ30K镁合金在连续升温过程中的电阻变化分析其析出动力学。NZ30K镁合金在连续升温过程中有两种析出相出现，即β″ 相和β′相。通过Kissinger法和微分等转变量法得到NZ30K镁合金的析出动力学参数 E_α和，并确定析出量随时间与温度的变化以及NZ30K镁合金的析出序列，进一步得到连续升温转变曲线(CHT)及等温转变曲线(IHT)，以指导NZ30K镁合金的时效工艺。结果表明：等转变量法可用于计算NZ30K镁合金的析出动力学参数。

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少量Ca对Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc和Mg-4Y-1.2Mn-0.9Sc镁合金铸态组织和力学性能的影响

杨明波,段成宇,吴德勇,潘复生

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1698-17084.

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通过光学显微镜、电子显微镜、差热分析以及抗拉和蠕变性能测试等手段，研究和比较0.6% Ca(质量分数)添加对Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc和Mg-4Y-1.2Mn-0.9Sc镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明：添加0.6% Ca能细化Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc和Mg-4Y-1.2Mn-0.9Sc合金的晶粒。同时，添加0.6% Ca也能有效改善Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc和Mg-4Y-1.2Mn-0.9Sc合金的抗拉性能。此外，添加0.6% Ca能改善Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc合金的蠕变性能，但对 Mg-4Y-1.2Mn-0.9Sc合金的蠕变性能是不利的。少量Ca对Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc和Mg-4Y-1.2Mn-0.9Sc合金蠕变性能的不同影响可能与Ce和Y在Mg中的固溶度存在差异有关。

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镁钢无匙孔搅拌摩擦点焊

张忠科,王希靖,王培中,赵刚

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1709-1716.

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采用可回抽针的搅拌摩擦点焊装置，对1 mm厚镀锌钢板和3 mm厚AZ31镁合金板进行搅拌摩擦点焊。利用正交优化法以剪切力作为评价指标进行工艺优化，研究搭叠位置的影响及无匙孔搅拌摩擦点焊的连接机理。结果表明：搭叠方式对接头力学性能有很大影响，钢上镁下方式大大优于镁上钢下方式。XRD和EPMA线扫描分析发现在镁钢接头形成Fe₃Al 和 MgFeAlO₄等金属间化合物，同时存一定的扩散行为，接头连接方式主要是以机械结合为主，同时存在冶金结合。

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两种不同方法制备的IN939高温合金在长时间时效过程中的组织稳定性的比较

M.R.JAHANGIRI,H.ARABI,S.M.A.BOUTORABI

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1717-1729.

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采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析对两种不同方法制备的IN939高温合金在高温、长时间时效过程中的组织稳定性进行研究。结果表明，g ￠粒子的粗化行为主要受到初始热处理条件的影响，而之前的制备方法(铸造或热变形)的影响不明显，若有，也只是对g ￠粒子的粗化动力学有影响。在790~827 °C的温度范围内, 铸态或锻态IN939 合金样品都有比较好的组织稳定性。在827~910 °C的温度范围内, 采用初始热处理条件HT1的样品不管是在铸态还是在锻态都有比较好的组织稳定性。

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C元素对Ti-45Al-3Fe-2Mo-xC合金显微组织的影响

周灿旭,刘彬,刘咏,邱从章,贺跃辉

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1730-1736.

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研究C元素对TiAl基合金(Ti-45Al-3Fe-2Mo)显微组织的影响。随着C元素含量的增加，合金中β相含量的比例降低，而片层晶团尺寸增大。当C含量增加至0.3%和0.5%时，片层间距从267 nm降低至237 nm和155 nm，但是进一步增加C含量，片层间距长大至230 nm。这是由C原子的抑制作用及碳化物的析出引起的。800 °C时效可以使P-型碳化物析出。随着时效时间的延长，该碳化物主要在晶界处及位错线附近析出并长大，并在不同的入射角(TEM)下有不同的形貌。对其显微组织的变化进行了详细的分析及探讨。

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热处理温度对(TiB+La₂O₃)/Ti复合材料的显微组织和力学性能的影响

郭相龙,王立强,覃继宁,吕维洁,张获

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1737-1743.

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采用熔铸法制备TiB短纤维和La₂O₃颗粒混杂增强的近α型钛基复合材料，并采用合适的热加工工艺将其加工成板材。研究β热处理温度对原位自生(TiB+La₂O₃)/Ti复合材料的微观组织和力学性能的影响规律。采用OM和TEM研究钛基复合材料的微观组织，同时测试钛基复合材料的室温以及高温(923 K)拉伸性能。结果表明：随着β热处理温度的升高，原始β晶粒尺寸增大但是α集束的尺寸变小；室温拉伸强度随着β热处理温度的升高而提高，这主要是因为α集束尺寸随着β热处理温度的升高而降低；而高温拉伸强度则随着β热处理温度的升高而降低，这主要是由于原始β晶粒随着β热处理温度的升高而增大。

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镍基单晶高温合金的动态再结晶

张兵,刘昌奎,周静怡,陶春虎,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1744-1749.

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利用高温蠕变试验，研究SRR99单晶高温合金在低应变速率下的动态再结晶行为。结果显示，在大气环境且无涂层保护的情况下，长时间高温低应力作用会使单晶合金发生动态再结晶，动态再结晶的温度和临界应变量均低于静态再结晶，再结晶晶粒均位于试样边缘的γ''''相贫化层内，再结晶深度较浅，一般不超过15 μm。在高温低应变速率下，再结晶以完整晶粒的形式发生，晶粒内无条状γ''''相存在。单晶合金在高温低应变速率下的动态再结晶行为主要与高温氧化有关。在实际服役条件下，表面涂层可有效抑制动态再结晶的发生。此外，还利用高温压缩试验，研究了SRR99单晶合金在高应变速率下的动态再结晶行为。在高应变速率下，单晶合金发生动态再结晶的温度和临界应变量均显著提高，再结晶以胞状组织的形式发生，晶胞内含有大量粗大的条状γ''''相。

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带铝硅镀层硼钢板的热冲压成形性

桂中祥,梁卫抗,张宜生,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1750-1757.

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采用Gleeble-3500获得了带Al-Si镀层硼钢板的流动行为，并与无镀层板进行比较；在光学显微镜下观察变形条件对表面镀层完整性的影响；在SEM下观察了带Al-Si镀层硼钢板试样的断口形貌。结果表明，带Al-Si镀层硼钢板的抗拉强度和伸长率在试验条件下均低于无镀层板的。热拉伸变形后，硼钢表面Al-Si镀层产生了大量的裂纹，其宽度和密度对变形温度和应变速率较敏感。镀层的开裂导致基体裸露并氧化，降低了镀层的粘附力。断口形貌观察显示镀层与基体具有较明显的成形性差异。可以通过奥氏体化调控Al-Si镀层中富铁韧性相的相转变来增强其成形性。

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大塑性变形制备的非晶镍钛形状记忆合金的晶化

江树勇,唐明,赵亚楠,胡励,张艳秋,梁玉龙

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1758-1765.

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局部包套压缩大塑性变形能够实现镍钛形状记忆合金的完全非晶化，其中少量残留的纳米晶相分布在非晶基体上。研究非晶镍钛合金在573、723 和873 K退火条件下的晶化机制。采用约翰逊-迈尔方程描述非晶镍钛合金的晶化动力学行为。在573 和723 K的退火条件下，可以获得具有完全纳米晶相的镍钛形状记忆合金，在该纳米晶镍钛形状记忆合金中，马氏体相变由于晶界的约束而受到了抑制。在873 K的退火条件下，非晶镍钛合金的晶化产生了晶粒粗大的镍钛形状记忆合金样品。在室温条件下的粗晶镍钛样品中，可以观察到马氏体复合孪晶，而且发现马氏体孪晶在晶界优先形核，并且向两个不同的晶粒内部长大。局部包套压缩大塑性变形结合后续退火工艺为制备纳米晶镍钛形状记忆合金提供了一种新的途径。

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半固态二次加热过程中喷射沉积过共晶Al-Si合金的显微组织演变

朱学卫,王日初,彭建,彭超群

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1766-1772.

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采用喷射沉积技术制备Al-27%Si合金，研究半固态二次加热过程中该合金显微组织的演变。结果表明，初晶硅在二次加热过程中发生粗化，并且粗化速率随着二次加热温度的升高而增大，液态区域凝固后出现共晶组织。在二次加热过程中喷射沉积过共晶Al-Si合金的显微组织演变可以分为3个阶段：第一阶段属于固态相转变；在第二阶段Al基体周围开始逐渐熔化，熔化区域内初晶硅粗化明显且经水淬后出现共晶组织；第三阶段与第二阶段类似，Al基体熔化。

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面心立方TiB陶瓷粉末填充型导电胶

赵健闯,胡建东,焦东宁,S.TOSTO

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1773-1778.

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将纯钛渗硼方法合成的面心立方TiB导电陶瓷粉末作为填料，制作了树脂基陶瓷导电胶。研究了陶瓷导电胶的电性能。导电胶的体电阻率随着面心立方TiB粉末含量的变化而变化。面心立方TiB陶瓷粉末填充型导电胶表现出与金属填充型导电胶相同的逾渗行为，渗流阈值出现在面心立方TiB陶瓷粉末含量为60%时。当面心立方TiB含量为75%时获得了最小体电阻率，0.1 Ω·cm。为检验力学性能的可靠性，进行拉伸试验，测量不同TiB粉末含量导电胶的剪切强度，发现剪切强度随着面心立方TiB粉末含量的增加而降低，当TiB粉末含量为70%时，剪切强度约为12.26 MPa。制备了铜粉添加型导电胶用作对比，评估了2种导电胶的抗氧化性能。结果表明，陶瓷导电胶具有优异的抗氧化性能和良好的稳定性。

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碳化锆陶瓷先驱体裂解机理及PIP法制备C/C-ZrC复合材料

刘春轩,陈建勋,苏哲安,杨鑫,曹柳絮,黄启忠

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1779-1784.

摘要 ( )

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使用有机锆先驱体，通过先驱体高温裂解工艺制备C/C-ZrC复合材料。采用热重分析仪、傅里叶转换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究该有机锆先驱体高温裂解过程中的热失重行为、官能团的转变情况、物相转化过程及显微组织。结果表明：有机锆先驱体从室温加热至1200 °C时，首先生成无机态的二氧化锆，当裂解温度升高至1600 °C时，二氧化锆通过碳热还原反应生成碳化锆陶瓷。对C/C-ZrC复合材料的显微组织观察表明，所制备的复合材料具有较好的结构特征：该复合材料的外表面形成一层碳化锆陶瓷层，复合材料内部的大部分孔隙由碳化锆陶瓷基填充。

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填充剂对低温渗铬涂层氧化性能的影响

孟君晟,吉泽升

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1785-1790.

摘要 ( )

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分别采用Al₂O₃、Al₂O₃+CeO₂和CeO₂作为填充剂，于700 °C在Ni基体上进行低温渗铬，制备3种渗铬涂层，并在850 °C对其进行恒温和循环氧化性能对比研究，研究填充剂对渗铬涂层氧化性能的影响。结果表明：填充剂中CeO₂颗粒的加入有利于得到晶粒细小的渗铬涂层。以纯CeO₂作为填充剂制备的渗铬涂层，其抗氧化性能明显优于普通的以Al₂O₃作为填充剂制备的渗铬涂层，而以Al₂O₃+CeO₂作为填充剂制备的渗铬涂层表现出最佳的抗氧化性能。详细分析不同填充剂对渗铬涂层氧化性能的影响。

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红外窗口功能膜的热/力响应

刘星,汪新智,朱嘉琦,韩杰才

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1791-1799.

摘要 ( )

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高超音速导弹在服役过程中其红外窗口承受着复杂的气动热/力环境。利用有限元方法对不同气动热/力情况下的窗口进行数值模拟，获得了不同热流密度下窗口的温度和热应力分布，应力沿膜厚方向几乎相同，但是在膜基界面附近会产生突变。在膜层表面，最大应力出现在边界旁。不同的膜层材料在相同条件下有相同的温度和应力分布规律，但是应力大不相同。比较发现，Y₂O₃比ZrN膜层具有更高的温度和应力。同时，进行了地面热冲击实验来观察红外窗口的破坏情况，10 s之后，发现窗口表面已经发生破坏，有些局部产生裂纹，有些局部会产生破碎的斑点。

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CrTiAlN涂层的显微组织及其在高速干铣削中的切削性能

鲁力,王启民,陈柄洲,敖永翠,余东海,王成勇,伍尚华,KwangHoKIM

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1800-1806.

摘要 ( )

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利用闭合场非平衡磁控溅射系统制备CrTiAlN 复合涂层硬质合金立铣刀，该涂层由Cr粘接层、CrN过渡层以及CrTiAlN涂层组成。采用X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜、显微硬度、划痕仪等技术对CrTiAlN 涂层的显微组织和力学性能进行分析表征。在干式切削条件下，通过高速铣削测试淬硬钢(P20，HRC45)的切削性能。结果表明：涂层由有着纳米层Cr(Ti,Al)N结构的柱状晶组成。CrTiAlN涂层在硬质合金上具有良好的结合性能以及近30 GPa的高硬度。相对于无涂层铣刀，涂层大大提高硬质合金立铣刀寿命、减小切削力。讨论其相关切削机理。

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可控合成一维金银合金多孔纳米结构

杨立山,谷小虎

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1807-1812.

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报道了一种基于纳米晶体生长及表面修饰技术制备一维金银合金多孔纳米管的合成方法。实验采用多元醇热反应制备多种直径的银纳米线为前驱物模板，通过调控银线尺寸、表面修饰、热扩散、脱合金工艺等实验参数获得结构可控的一维金银多孔纳米结构。运用多种测试方法观察了无孔纳米管、多孔纳米管、多孔纳米线等多种一维结构的孔分布及连续结构。

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SnO₂纳米晶的制备及光催化性能

贾志谦,孙慧杰,王妍,甄甜丽,常青,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1813-1818.

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以Na₂SnO₃和CO₂为反应物，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为稳定剂，在温和条件下合成粒径小于10 nm的SnO₂纳米晶。CO₂作为酸性气体，有利于精确调控Na₂SnO₃溶液的pH值，Na₂SnO₃价廉且性质稳定，易于操作。研究Na₂SnO₃浓度、CTAB浓度、熟化温度和熟化时间等对产物的影响。结果表明，随着Na₂SnO₃浓度的增加、熟化温度的升高和熟化时间的延长，粒径变小，粒子形成过程可由静电作用机理解释。SnO₂ 纳米晶具有良好的光催化活性，且随着粒径的减小，其活性增大。

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近α钛合金TA15在b单相区等温变形过程中不连续动态再结晶的模拟与实验研究

武川,杨合,李宏伟

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1819-1829.

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介绍了元胞自动机法模拟钛合金Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V (TA15)在b单相区等温压缩过程中的不连续动态再结晶现象。通过元胞自动机模型，动态地模拟了再结晶的形核和后续长大。再结晶晶粒长大的驱动力由晶界处位错密度的演化提供。为了验证本CA模型的正确性，将通过CA模型预测所得的应力-应变曲线与实验值进行对比。对比结果表明，在1020 °C，应变速率1.0、0.1、0.01 s^-1的条件下，二者平均相对误差分别为10.2%、10.1% 和6%；而在1050 °C，应变速率1.0、0.1、0.01 s^-1的条件下，二者平均相对误差分别为10.2%、11.35% 和7.5%，验证了模型的可靠性。另外，基于该CA模型预测研究了再结晶晶粒尺寸、长大速度和再结晶动力学特征。结果表明，再结晶晶粒长大速率随着应变速率或温度的升高而升高；再结晶晶粒尺寸随着应变速率的降低而增加；再结晶体积分数随着应变速率的增加或温度的降低而降低。

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冷金属过渡复合脉冲焊接(CMT+P)窄间隙焊接头基体软化现象的有限元模拟

舒凤远,吕耀辉,刘玉欣,徐富家,孙哲,何鹏,徐滨士,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1830-1835.

摘要 ( )

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根据电弧对基体材料及填充材料的作用过程建立了CMT和CMT+P过程的有限元模型，其中基于等效热输入原则简化了CMT焊接过程中焊丝进退和热输入之间的相互作用过程。对热源的处理中，采用复合双椭球热源模型。基于该有限元模型研究了热循环规律，由此划分出AA7A52母材的焊接热影响区。模拟计算结果与实验结果的不同之处是，冷却过程中出现低频效应，这种低频效应的表现方式为低冷却速率。软化区包括淬火区和过时效区，基板内部的软化范围明显大于基板近表层区域。通过红外测温实验验证了计算模拟结果的准确性。

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三维打印技术中7075铝合金液滴沉积铺展过程的模拟

李海鹏,李贺军,齐乐华,罗俊,左寒松

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1836-1843.

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采用基于流体体积法的三维模型研究按需喷射三维打印技术中均匀合金液滴的连续沉积和凝固过程。模型中使用的7075合金具有较大的相变温度范围。模拟结果表明：该模型可以很好地模拟出7075合金均匀液滴的连续沉积和凝固过程，模拟出的液滴形状和在相同条件下实验得出的SEM图像相吻合。液滴沉积和凝固的影响导致液滴表面出现垂直和“L”形的脊状突起，液滴的快速凝固使搭接处出现细小的枝晶。

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氟和氯在Mg(0001)表面吸附的密度泛函理论研究

段永华,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1844-1852.

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采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理研究低覆盖度F和Cl原子在Mg(0001)表面的吸附特性，分析F和Cl原子吸附在(2×2)Mg(0001)表面不同吸附位置的稳定性，讨论F和Cl原子在Mg(0001)表面的吸附。计算结果表明，在低覆盖度下，洞位是最稳定吸附位；电荷布居和态密度表明，电子从Mg原子转移至吸附原子F和Cl，从而形成吸附键，使Mg原子和吸附原子之间的相互作用增强，Cl和Mg原子之间的相互作用弱于F和Mg原子之间的相互作用。

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三元Stannide相窄帯隙半导体Na₂MgSn的第一性原理计算

王一夫,夏庆林,潘留仙,余燕

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1853-1858.

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利用基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)研究Na₂MgSn的电子结构、化学键、弹性和光学性质。能带结构显示Na₂MgSn为间接带隙材料，带隙宽度为0.126 eV；态密度和分态密度计算结果表明，费米能级附近的态密度主要来自Na、Mg和Sn 的p态电子；布居分析表明Na₂MgSn中的化学键具有以共价性为主的混合离子-共价特征。计算得到Na₂MgSn的晶格参数、体模量、剪切模量和单晶的弹性常数，由此导出弹性模量和泊松比。结果表明，Na₂MgSn是力学稳定的，且具有一定的脆性。光学函数表明Na₂MgSn是好的介电材料，反射谱在6.24~10.29 eV的能量范围内，Na₂MgSn是较好的被覆材料。

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三门峡铝土矿砂岩流变模型的综合辨识方法

张春阳,曹平,蒲成志,刘杰,文丕华

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1859-1865.

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通过对三门峡铝土矿砂岩进行单轴压缩蠕变实验，获取该类岩石的蠕变实验曲线。通过分析蠕变曲线各应变分量特征，将蠕变总应变细分为瞬时弹性应变ε_me、瞬时塑性应变ε_mp、黏弹性应变ε_ce、黏塑性应变ε_cp。根据瞬时塑性应变数据特征，引入新的瞬时塑性原件，定义瞬时塑性模量，建立改进的伯格斯(Burgers)流变模型，完成模型的直接筛选法辨识。根据模型元件力学性质，推导模型在不同应力等级下的一维和三维蠕变方程。采用最小二乘法辨识一维模型各参数，迭代时采用高斯-牛顿法计算，最后拟合实验曲线，验证直接法模型建立的正确性，完成模型后验排除法检验。研究表明，改进的伯格斯模型较好地描述了砂岩流变特征，实现砂岩流变曲线的微观分析，此外，也验证了流变模型综合辨识方法的正确性。

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增强分辨率的土壤水表观热惯量法反演

雷少刚,卞正富,JohnL.DANIELS,刘东烈

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1866-1873.

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基于热传导理论建立土壤日温差模型，可实现基于TM影像提取特定深度的土壤日温差信息。利用该模型获取的土壤日温差与ATI的分辨率可达到120 m (TM)或60 m (ETM+)。荒漠矿区实验表明，实测土壤水分与MODIS得到的ATI的相关系数仅为0.264，而与改进模型得的高分辨率ATI 相关系数为0.789，监测的土壤水分均方根误差为1.90% (m³/m³)。提出的方法同样还适用于其他具有热红外波段的高分辨率影像结合ATI的土壤水分提取。

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基于球冠谐分析的GPS多路径效应建模

郭金运,李国伟,孔巧丽,王书阳,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1874-1879.

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GPS定位中的多数误差均可通过差分或模型的方式减弱或消除，但多路径效应是一种比较特殊的系统误差，不易被模拟或消除。为提高GPS定位精度，计算GPS测站的单历元伪距多路径效应，首次利用球冠谐分析(SCH)建立测站单历元伪距多路径效应与卫星经纬度之间的函数关系，建模过程中采用抗差估计求解模型参数。在伪距观测数据中加入模型计算的伪距多路径效应改正，伪距动态单点定位精度得到提高，尤其是高程方向精度明显提高。球冠谐分析可用于建立伪距多路径效应模型。

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日本东北北麓矿区小坂河中的铜行为及矿废水对其的影响

鹿晴晴, Takuto KANETSUKI, Shin-ichi YAMASAKI, Ryoichi YAMADA, Takahiro WATANABE, Noriyoshi TSUCHIYA

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1880-1889.

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以重金属来源为出发点，通过区分自然来源和由人类活动造成的重金属污染以探究新的推算方法来估算河水中的重金属含量。以GIS为依托，北麓矿区的小坂流域被分割为若干子流域多边形，并计算了每个多边形单位时间内流出的水量和水溶态铜。与自然来源相比，人为排放的铜对局部河流水质的影响更为显著。综合考虑小坂流域中支流的自然析出和人为排放的质量平衡闭合，以上游各支流和矿废水排放的汇流累积效应来估算小坂河中的铜含量。估测的铜含量通过与主流各监测点的实测铜浓度比较来检验其估算的准确性，结果显示两者大体一致。研究表明，河流水质可以通过其上游支流的水质及人为水系的水质进行估算。

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初始pH对极端嗜热菌万座嗜酸两面菌作用下黄铜矿氧化溶解的影响

梁长利,夏金兰,聂珍媛,余水静,许宝泉

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1890-1897.

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采用生物浸出和循环伏安试验研究初始pH对黄铜矿在65 °C条件下氧化溶解的影响，分别采用XRD和拉曼光谱分析黄铜矿生物浸出过程中和电极表面形成的氧化产物。化学浸出结果表明：黄铜矿溶解速率随着初始pH的减小而增大，然而初始pH对黄铜矿生物浸出的影响却正好相反。当初始pH为1.0时，万座嗜酸两面菌的加入几乎没有促进黄铜矿的溶解，这主要是由于高酸度严重抑制了万座嗜酸两面菌的生长。电解液中存在或不存在万座嗜酸两面菌时黄铜矿的阳极氧化电流都随着初始pH的增大而增大，同时在黄铜矿电极表面检测到了单质硫和铜蓝。结果表明，在化学浸出过程中黄铜矿是在质子作用和氧化作用下溶解的，黄铜矿氧化生成了铜蓝和单质硫。

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嗜铁钩端螺旋菌对黄铜矿表面性质的影响

顾帼华,胡可婷,李双棵

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1898-1904.

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通过吸附、动电位、接触角和摇瓶浸出试验研究Leptospirillum ferriphilum菌作用前后黄铜矿表面性质的变化。采用不同能源物质(亚铁和黄铜矿粉)培养L. ferriphilum菌。结果表明，细菌可以很快吸附在黄铜矿表面，并且固体能源物质培养的细菌比液体能源物质培养的细菌可以更多、更快地吸附在矿物表面。与细菌作用后，黄铜矿的等电点朝着细菌等电点的方向移动。在添加与不添加能源物质时，黄铜矿的接触角表现出不同的变化趋势。XRD、SEM/EDS检测表明浸出过程中在黄铜矿表面生成了硫和黄钾铁矾。通过EDS检测可知在黄铜矿的分解过程中，铁优先从黄铜矿表面释放出来。在浸出过程中黄铜矿表面生成了钝化层，从而导致其浸出率很低。通过研究推测钝化层的主要成分是硫，而不是黄钾铁矾。

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Phanerochaete chrysosporium对活性炭的降解及劫金能力的影响

刘倩,杨洪英,佟琳琳

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1905-1911.

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研究黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)对碳质金矿中碳质物的替代物——活性炭的降解转化及劫金能力的影响。经Phanerochaete chrysosporium作用14 d后，活性炭的降解率高达27.59%。XRD和FTIR分析表明，Phanerochaete chrysosporium可使活性炭的微晶结构发生一定的畸变；含氧官能团和脂族结构的含量增多，一些芳烃结构氧化脱落。金吸附性试验表明，经Phanerochaete chrysosporium作用后，活性炭的吸金能力明显降低，可达12.88 %。这说明Phanerochaete chrysosporium在降解转化活性炭类碳质物及降低其劫金能力方面是一种有效的微生物，可用于处理碳质金矿中碳质物，以降低其劫金性，提高金浸出率。探讨了Phanerochaete chrysosporium对碳质物的联合作用机理（钝化机理、碱作用机理和生物酶-自由基作用机理）。

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表面氨基化细菌纤维素对水中重金属离子吸附的热力学与动力学

鲁敏,张月明,关晓辉,徐小慧,高婷婷

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1912-1917.

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以细菌纤维素(BC)为原料，通过化学改性法制备新型、高效且价廉的吸附材料——表面氨基化细菌纤维素，并对其进行表征及分析；同时以Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺为研究对象，对其吸附热力学和动力学特性进行研究，并探讨吸附机理，建立数学模型。结果表明：氨基化细菌纤维素对Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺的吸附过程更好地符合Langmuir等温方程和准二级反应动力学模型，说明吸附过程为单分子层吸附，以化学吸附作用为主。Elovich方程、粒子内扩散模型也能很好地反映吸附模式，说明是其吸附液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果。吸附过程是吸热反应，适当升高反应温度将有利于吸附发生。

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含砷钴镍渣中砷提取与砷盐制备的资源化利用

余国林,张盈,郑诗礼,邹兴,王晓辉,张懿

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1918-1927.

摘要 ( )

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对某厂硫酸锌溶液砷盐净化工艺产生的含砷钴镍渣进行砷提取与资源化利用研究。基于含砷钴镍渣中砷的存在形态并利用砷的两性特性，考察碱介质氧压浸出砷的方法，确定并优化氧气气氛下碱介质浸出砷的最佳条件。结果表明，在溶出温度140 °C、碱介质NaOH浓度150 g/L、氧压0.5 MPa、液固比5:1的条件下，砷的浸出率达到99.14%。根据As₂O₅、ZnO和PbO在NaOH溶液中的溶解特性，提出采用富砷浸出液直接冷却结晶分离获得砷酸钠晶体的砷分离-碱介质循环的方法，且富砷浸出液直接在25 °C下的结晶率达88.9%；根据氧化还原电位，将砷酸钠晶体溶解获得的溶液直接采用SO₂气体进行还原来制备三价砷盐，在一定条件下砷的还原率达92%，从还原液可制得正八面体结构的As₂O₃晶体循环或将还原液直接循环回用于硫酸锌溶液砷盐的净化系统。利用含砷钴镍渣中砷的氧压碱介质浸出-浸出液冷却结晶-砷酸钠溶液SO₂气体还原-As₂O₃晶体制备的技术路线可实现含砷钴镍渣中砷的提取与资源化利用。

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粉煤灰提铝渣碱浸提硅动力学

王若超,翟玉春,宁志强,马培华

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1928-1936.

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对粉煤灰提铝渣碱浸提硅过程的动力学进行研究。实验考察碱浸温度、碱硅比(NaOH与SiO₂质量比)及搅拌速度对二氧化硅浸出率的影响。实验结果表明，升高碱浸温度、加大碱硅比及加强搅拌速度对浸出过程有利，在最优条件下，二氧化硅浸出率为95.66%。该浸出过程分为两个阶段，在第一阶段二氧化硅的浸出速率快，在第二阶段二氧化硅的浸出速率慢，两阶段均符合收缩核模型且受不生成固体产物层的外扩散控制。碱浸提硅过程第一阶段和第二阶段的反应活化能分别为8.492 kJ/mol和8.668 kJ/mol，分别求得这两个阶段的动力学方程。

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双功能离子液体萃取剂[A336][P204]萃取Ce(IV)和F(I)的动力学

杨华玲,陈继,张冬丽,王威,崔红敏,刘郁

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1937-1945.

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利用层流恒界面池研究在硫酸体系中双功能离子液体萃取剂[[A336][P204]]萃取Ce(IV)和F(I)的动力学过程，以便阐述萃取机理及萃取过程中的传质机制。在动力学数据分析中采用假一级反应动力学方法处理。通过讨论在Ce(IV)和Ce(IV)-F(I)的混合体系中搅拌速率、比界面积和温度对萃取的影响，推导出萃取过程是由水相和界面混合化学反应控制的。通过研究在Ce(IV)和Ce(IV)-F(I)的混合体系中各反应物对萃取速率常数的影响，从而确定了反应速率方程。通过机理和动力学模式的推导，验证了萃取反应速率方程的可靠性。

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粗铅真空蒸馏精炼杂质脱除的热力学

孔祥峰,杨斌,熊恒,孔令鑫,刘大春,徐宝强,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1946-1950.

摘要 ( )

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采用纯物质饱和蒸气压、分离系数和Pb-i系气-液相平衡成分图从热力学上分析粗铅真空蒸馏精炼脱除杂质的可行性。探讨粗铅中常见的杂质铜、锡、银、锌、砷、锑、铋在真空蒸馏精炼过程中的行为规律。结果表明：粗铅低温(923~1023 K)真空蒸馏时，锌和砷挥发进入气相而被除去，大部分锑挥发进入气相而实现与铅的分离，而铋则随铅残留于液相中无法除去。粗铅高温(1323~1423 K)真空蒸馏时，铅挥发进入气相冷凝，铜、锡、银不挥发而富集于残留物中被除去，铅挥发的同时铋也随着铅一起挥发进入气相无法除去。此理论为真空蒸馏脱除粗铅中的杂质提供新的思路，并能有效富集贵金属银等，对粗铅采用真空蒸馏精炼除杂具有一定的指导意义和实用价值。

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低速包晶反应三相区重熔与凝固界面的稳定性

王书杰,王亮,骆良顺,苏彦庆,董福宇,郭景杰,傅恒志

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1951-1958.

摘要 ( )

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通过定向凝固实验，研究Cu-Ge合金中的包晶反应过程。大的包晶反应三相区被用于研究包晶反应期间三相区界面的稳定性。在不同的生长条件和成分下，三相区呈现不同的生长形态。在 Cu-13.5%Ge亚包晶合金中，随着抽拉速率从 2 μm/s 提高到 5 μm/s，观察到了包晶相界面的失稳现象，而此时初生相的熔化界面相对稳定。但在 Cu-15.6%Ge 过包晶合金中，当抽拉速率达到5 μm/s时，初生相重熔界面呈现非平面形态。基于成分过冷理论，分析初生相重熔界面和包晶相凝固界面的形态稳定性。

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950~1100 °C下纯钛NaF活化包埋渗铝的动力学研究

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

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1959-1968.

摘要 ( )

可视化

在温度为950、1025、1100 °C，包埋层成分为10%Al+5%NaF+85%Al₂O₃(质量分数)的条件下，在纯钛上渗铝0~6 h。对样品上的渗铝层进行了表征。动力学研究表明，含铝气体通过包埋层的扩散过程是速率控制步骤。通过计算得到这个步骤的活化能为161.8 kJ/mol。通过包埋层中及样品表面气体的分压预测样品渗铝后的增重。在950 °C的增重预测值与实验值吻合得很好，而在1025 °C和 1100 °C的增重预测值比实验值高。

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席夫碱作为缓蚀剂对盐酸溶液中AZ31镁合金的影响

S.THIRUGNANASELVI,S.KUTTIRANI,AmaliRoselineEMELDA

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1969-1977.

摘要 ( )

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在微波条件下，通过高纯度1-氨基-2萘酚4-磺酸与肉桂醛的缩合反应制备席夫碱(4Z)-4-(3-苯基烯丙叉氨基)-3-羟基萘-1-磺酸(AC)。采用红外光谱对制备的席夫碱进行分析。研究席夫碱作为缓蚀剂对AZ31镁合金在0.05 mol/L盐酸中的缓蚀作用。通过质量损失法、动电位极化法和电化学交流阻抗谱(EIS)研究席夫碱化合物在AZ31镁合金腐蚀过程中的抑制作用。动电位极化曲线表明：席夫碱在所有浓度下能抑制阳极和阴极反应，是一种混合型缓蚀剂。EIS结果表明：随着添加剂浓度的增加，极化电阻增加而双电层电容减少。在0.05 mol/L盐酸中，席夫碱AC对AZ31镁合金表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。

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软熔处理温度和时间对镀锡钢板中合金层及其在3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响

黄先球,郎丰军,马颖,陈宇,张昭,张鉴清,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1978-1988.

摘要 ( )

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利用电化学测试和表面分析方法研究软熔处理温度和时间对镀锡钢板中合金层及其在3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响。结果表明：随着软熔处理温度和时间的增加，镀锡钢板的合金层数量增多。且腐蚀电位正移，对应腐蚀速率下降。与锡偶接后，在初始阶段，脱锡处理后的镀锡钢板为阴极而锡为阳极。然而经过一段时间后，电偶对的极性反转。随着软熔处理温度和时间的增加，电偶电流下降。

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块体超细晶Fe-Ni-Cr合金的腐蚀行为

武占文,陈吉,朴楠,孙成,W.HASSAN,张星航,谢禹钧

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(6): 1989-1994.

摘要 ( )

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利用等通道转角挤压方法制备块体超细晶Fe-Ni-Cr合金，对其在0.25 mol/L Na₂SO₄+0.05 mol/L H₂SO₄溶液中的耐蚀性进行研究。与粗晶合金相比，超细晶合金表现出加速的活性溶解过程，钝化区间缩小，维钝电流密度更大。对表面钝化膜进行Mott-Schottky曲线测试并结合点缺陷模型分析，结果表明，超细晶合金钝化膜内载流子的扩散系数较粗晶合金显著提高一个数量级，载流子密度略有降低。

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2014年, 第24卷, 第6期　刊出日期：2014-06-25

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