中国有色金属学报（英文版）

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浇注温度对砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.4Zr合金凝固行为、组织与性能的影响

庞松,吴国华,刘文才,张亮,张扬,HansCONRAD,丁文江

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 363-374.

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研究砂型铸造过程中浇注温度(680~780 °C)对Mg-10Gd-3Y-0.4Zr合金凝固行为、组织与性能的影响。结果表明：随着浇注温度从680 °C先提高至750 °C再提高至780 °C，α-Mg的形核过冷度从2.3 °C提高到6.3 °C后不再提高；α-Mg的平均晶粒尺寸先由44 μm增加至71 μm而后减小到46 μm；共晶组织先由网格状转变为不连续的块状继而转变为大块的岛状；β-Mg₂₄RE₅相的体积分数增加，由颗粒状转变为短棒状；溶质富集的现象变得更加明显；合金的屈服强度由138 MPa提高至151 MPa，抗拉强度由186 MPa提高至197 MPa。750 °C浇注的合金具有最佳的强度与延展性。断口形貌特征由准解理断裂转变为穿晶韧性断裂，并伴随着不同程度的缩松与氧化夹杂等铸造缺陷。相对于铸造缺陷、共晶组织以及溶质富集，α-Mg的晶粒尺寸是砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.4Zr合金屈服强度最主要的影响因素。

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分段慢压射速度对AZ91D镁合金真空压铸件组织的影响

王青亮,熊守美,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 375-380.

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在AZ91D镁合金真空压铸过程中使用2种分段慢压射速度(两段和三段)。在充型之前型腔内真空压力变化情况通过真空传感器进行监测。压铸件组织通过光学显微镜和图像分析软件进行分析。结果表明，采用三段慢压射速度时充型时刻型腔真空压力明显降低，导致所得压铸件中气孔含量很低。通过恰当选用分段慢压射速度，在充型之前金属液在压室中的停留时间可缩短，在慢压射过程后期阶段金属液在压室中的流动也将受到抑制，这些因素可导致所得压铸件中压室预结晶组织含量较低。

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循环镦-挤制备AZ61镁合金的显微组织与力学性能

徐岩,胡连喜,孙宇,贾建波,姜巨福,马庆国

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 381-388.

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在温度为285~380 °C的条件下，采用循环镦-挤工艺成功获得AZ61镁合金的累积大塑性变形，并对铸态和循环镦-挤变形后合金的组织特征和力学性能进行研究。结果表明，在285 °C的条件下，循环镦-挤变形3道次后，材料获得的累积应变为4.28，并得到了平均晶粒尺寸为3.5 μm的细小均匀的微观组织。晶粒细化的主要原因是局部应变引起的动态再结晶。结果还表明，显微组织演变受温度和累积变形程度的影响。晶粒细化使循环镦-挤变形的AZ61镁合金的力学性能得到明显的改善。此外，通过室温拉伸试验揭示了循环镦-挤工艺参数与力学性能之间的关系。

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激光焊接ZK60变形镁合金的组织和力学性能

严红革,赵嫱,陈瓶,陈吉华,苏斌,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 389-396.

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采用激光焊接技术成功焊接了2.0 mm厚ZK60变形镁合金板材并研究了焊接参数（激光功率和焊接速度）对接头组织和力学性能的影响。在优化工艺参数下，可以获得良好的焊接接头，其抗拉强度为300 MPa，伸长率为12.0%，分别高达母材的92.5%和65%。轧制板材晶粒细小且存在很多微细的析出相，对液化开裂具有抑制作用，从而没有观察到半熔化区(PMZ)的液化开裂现象。熔化区(FZ)具有等轴晶特征，平均晶粒粒径为8 μm，与热影响区(HAZ)组织特征相似。这种组织特征有助于获得较高的焊接效率。

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高频振动对AZ31镁合金TIG焊接接头微观组织与力学性能的影响

温彤, 刘诗尧, 陈世, 刘澜涛, 杨臣

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 397-404.

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设计一套能对焊件在水平和垂直方向进行频率15 kHz、最大输出功率2 kW激振的TIG焊装置。在此基础上，对厚度3 mm和1 mm的AZ31镁板在不同激振方向、激振振幅以及剖口形式下进行焊接，对比分析不同条件下焊接接头的组织与性能。发现激振使得AZ31 TIG焊缝熔合区的组织显著细化，第二相β-Mg₁₇Al₁₂的析出减少；另外，焊缝区域显微硬度及试样的整体抗拉强度和伸长率提高；振动对厚板焊缝的影响更大，且垂直方向激振的影响更明显。振动对AZ31 TIG焊接接头组织与性能的影响，取决于焊接熔池金属凝固行为以及超声波激振能量的传递状态等因素，与激振振幅、方向以及焊接剖口角度和板厚等密切相关。

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Al-1.5%Cu合金定向凝固界面形态演化

屈敏,刘林,崔岩,刘峰斌

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 405-411.

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采用定向凝固方法研究Al-1.5%Cu合金枝晶-胞晶转变界面形态演化。结果表明，与以往的演化规律不同，凝固组织演化是逐步进行的，在抽拉速率为30~1500 mm/s的范围内，凝固组织呈现多样化。枝晶-胞晶转变规律如下：枝晶→条带胞状枝晶→细长型胞晶和枝晶的混合组织→细长型胞晶占主导的胞枝混合组织。根据这种现象，进一步从理论方面研究枝晶-胞晶转变。枝晶尖端形状是枝晶-胞晶转变的重要参数，由于枝晶-胞晶转变偏离平衡凝固，因此，在计算过程中考虑非平衡凝固，得到枝晶-胞晶转变发生在尖端半径最小处。

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氧化锌涂覆硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的拉伸性能和热挤压行为

陈逢源,唐彬彬,金培鹏,张磊,费维栋,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 412-419.

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用挤压铸造法制备不同ZnO包覆量的硼酸镁晶须增强的6061铝基复合材料，并对其进行热挤压处理。对复合材料的显微组织及其力学性能进行研究。结果表明：随着ZnO包覆量的增大，铸态复合材料的弹性模量直线增加。铸态复合材料的极限抗拉强度和屈服强度随ZnO包覆量的增大先增大后减小。然而, 铸态复合材料的伸长率基本一致。经挤压后，复合材料的伸长率大幅增加；无涂层复合材料的极限抗拉强度最大，且其弹性模量有所提高。涂覆ZnO涂层的复合材料中晶须发生明显的折断现象。但是，随着ZnO包覆量的增大，晶须的破坏程度有限。

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热拉伸蠕变成形Ti-6Al-4V板材的工艺参数优化

肖军杰,李东升,李小强,丁盼,赵凯,黄烜昭,续明进

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 420-428.

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热拉伸蠕变是一种加工常温难成形薄壁金属坯料的新技术。采用四因素、三水平正交表，优化了热拉伸蠕变Ti-6Al-4V板材的4个工艺参数：温度、拉伸速率、补拉伸量和保温时间。正交试验结果表明：温度是影响回弹角的最重要因素；沿拉伸方向成0°方向的变形材料屈服应力增加，沿45°和90°方向的屈服应力围绕未变形材料的屈服应力小范围波动。经过热拉伸蠕变成形，变形材料微观组织中a相由短细晶粒变成长细晶粒，变形材料显微硬度在成形前后变化很小。综合回弹角、屈服强度指标正交分析结果和材料微观组织变化情况，得出了热拉伸蠕变复合成形的优化工艺参数为：温度700 °C，拉伸速率5 mm/min，补拉率2%，保温时间8 min。

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Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr钛合金动态性能与弹道行为

王艳玲,惠松骁,刘睿,叶文君

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 429-436.

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通过抗7.62 mm口径穿甲燃烧弹试验评估Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr(Ti-55531)合金抗弹行为，采用分离式霍普金森压杆试验(SHPB)研究合金动态性能。Ti-55531钛合金板通过2种热处理制度得到高强板和高韧板。SHPB试验结果表明：高强板在2200 s^-¹应变速率加载条件下，最大冲击吸收功为270 MJ/m³；高韧板在4900 s^-¹应变速率加载条件下，最大冲击吸收功为710 MJ/m³。8 mm厚高强板和高韧板的弹道极限速度分别为330 m/s和390 m/ s。本实验条件下，Ti-55531合金良好的动态性能导致其具有优异的抗弹性能。通过不同侵彻速度下组织演化探讨了合金板的失效机制。

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标准热处理对718硼化镍铬合金显微组织和性能的影响

邓德伟,王春光,刘倩倩,牛婷婷

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 437-443.

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将718铬镍铁合金进行渗硼处理。为了得到强度和塑性的最佳组合，对硼化718铬镍铁合金进行标准热处理，包括固溶处理和双级时效处理。硼化层由化合物层和硼扩散区组成。由于硼化层有较高的硬度，与没有渗硼的718铬镍铁合金相比，硼化718铬镍铁合金的磨损率显著减少，摩擦因数也较低。标准热处理可以有效促进硼扩散到材料的内部，并促进新硼化物(Fe₂B，CrB)的生成。经过标准热处理的硼化718铬镍铁合金由于其较厚的渗硼层(313.76 μm)而表现出较好的耐磨性。

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高浓度氧化铝弥散强化铜合金的高温力学行为

向紫琪,李周,雷前,肖柱,庞咏

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 444-450.

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研究Cu-2.7%Al₂O₃弥散强化铜合金的微观组织及其高温力学行为。结果表明：细小的Al₂O₃粒子均匀分布在铜基体当中，部分粗大的Al₂O₃粒子分布在晶界上。拉伸试验表明Hall-Petch机制是影响氧化铝弥散强化铜合金室温屈服强度的主要因素，其高温强度主要由于Al₂O₃粒子对晶界和亚晶界与位错的强烈钉扎作用。合金在700 °C下的抗拉强度和屈服强度分别达到237 MPa和226 MPa。拉伸断口表明弥散强化铜合金显示出高温脆性。蠕变测试表明400 °C下的稳态蠕变速率比700 °C下的稳态蠕变速率小很多，其400 °C和700 °C的蠕变应力指数分别为7和5，蠕变机制为位错核心扩散型和晶格扩散型蠕变。

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基体材料表面粗糙度对Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜性能的影响

林松盛,周克崧,代明江,胡芳,石倩,侯惠君,韦春贝,李福球,佟鑫

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 451-456.

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采用真空阴极电弧沉积技术，在4组表面粗糙度不同的Cr₁₇Ni₂钢基体上制备Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、砂粒冲刷试验仪和盐雾试验机分析测试多层膜的截面形貌、膜层厚度、相组成、硬度、膜/基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐腐蚀性能等。结果表明：所制备的多层膜厚度为11.37 μm，维氏硬度为29.36 GPa；多层膜能显著地提高Cr₁₇Ni₂钢基体的抗砂粒冲刷和耐盐雾腐蚀能力；基体材料表面粗糙度对膜层性能的影响很大，基体表面粗糙度越小，其膜/基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐盐雾腐蚀性能越佳；为了获得具有良好综合性能的膜层，待表面处理的基体表面粗糙度必须控制在R_a<0.40 μm。

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玻璃-陶瓷基粘接层热障涂层体系的热学性能

S. GHOSH

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 457-464.

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研究了8YSZ/BaO-MgO-SiO₂玻璃-陶瓷/Ni基合金热障涂层体系的热学性能。在相同条件下，热障涂层体系的热扩散系数和导热系数均比基底和只有玻璃-陶瓷涂层时的小。热障涂层体系的比热容、热扩散系数和导热系数随着温度的增加而增大，而导热系数随表层涂层厚度的增加而减小。

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脉冲激光沉积镀膜工艺中不同靶材制备方法对La_0.72Ca_0.28MnO₃薄膜电学性能和激光感生电压的影响

张辉,王文章,崔琦,业冬,马吉,陈清明,刘翔

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 465-470.

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采用脉冲激光沉积方法在单晶LaAlO₃ (100)平衬底和15°倾斜衬底上制备La_0.72Ca_0.28MnO₃薄膜。在镀膜过程中分别采用溶胶-凝胶法和共沉淀法制备靶材。研究不同方法制备的靶材和相应的薄膜的结构、电输运性能和表面形貌。与共沉淀法相比，采用溶胶-凝胶法制备的靶材具有更加均匀的组分和更大的致密度以及晶粒尺寸，因此具有更高的绝缘体-金属转变温度和更大的电阻温度系数。采用溶胶-凝胶靶材制备的薄膜，其晶粒尺寸更均匀、生长质量更好，绝缘体-金属转变温度高20 K，激光感生电压也更大。因此，使用溶胶-凝胶方法制备靶材可以大幅提高脉冲激光沉积方法中薄膜的性能。

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Ti6Al4V合金表面含钽TiO₂薄膜的溶胶-凝胶法制备、耐蚀性和亲水性

付涛,孙见敏,ZaferALAJMI,吴锋

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 471-476.

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配制含5%、20%和33%(摩尔分数)钽的二氧化钛溶胶，采用浸提法在表面粗化的Ti6Al4V合金表面涂覆含钽TiO₂溶胶-凝胶薄膜。经过1.5 mol/L NaOH-HCl预处理基体表面的含钽TiO₂薄膜附着较好，但含33%Ta的试样出现了裂纹。X射线光电子谱分析表明，钛和钽在薄膜中以TiO₂、Ta₂O₅形式存在，未检测到铝元素。X射线衍射和拉曼散射分析表明，钽的加入降低了膜层的结晶性。在无钙Hank’s平衡盐液中的动电位极化实验表明，与抛光试样相比，涂层试样的耐蚀性显著改善。钽的加入对涂层试样的紫外光致亲水性转变有阻碍作用。含20% Ta的试样具有足够的膜层完整性和亲水性转化速率，可望具有较好的生物学性能。

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Ti和Be对Mg_58.5Cu_30.5Y₁₁大块金属玻璃显微组织和力学性能的影响

邱克强,王琳,任英磊,李荣德

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 477-482.

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以Mg_58.5Cu_30.5Y₁₁合金为基础分别加入含量为10%(摩尔分数)的Ti、Be和Ti₇₀Be₃₀，通过传统铜模铸造法制备直径为3 mm的试样。分别采用X射线衍射仪、差示扫描量热计和扫描电子显微镜研究合金的相组成、热稳定性和显微组织。讨论合金元素Ti和Be对Mg_58.5Cu_30.5Y₁₁块体金属玻璃的显微组织和力学性能的影响。结果表明，(Mg_0.585Cu_0.305Y_0.11)₉₀Ti₁₀和(Mg_0.585Cu_0.305Y_0.11)₉₀(Ti_0.7Be_0.3)₁₀合金中分布着CuTi相，而(Mg_0.585Cu_0.305Y_0.11)₉₀- Be₁₀合金基体中镶嵌着含有CuY晶体的CuYBe非晶相。在单轴压缩载荷下，(Mg_0.585Cu_0.305Y_0.11)₉₀Ti₁₀、(Mg_0.585Cu_0.305Y_0.11)₉₀Be₁₀和(Mg_0.585Cu_0.305Y_0.11)₉₀(Ti_0.7Be_0.3)₁₀合金的最大压缩断裂强度分别为797.6、952.6和 1007.8 MPa，比Mg_58.5Cu_30.5Y₁₁合金的强度分别提高了17%、40%和48%。根据每种合金10个试样的强度分布范围推断这3种合金的强度可靠性得到了很大提高。

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CTAB对于介孔羟基磷灰石形貌和孔结构的影响

王晶,黄苏萍,胡堃,周科朝,孙虹

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 483-489.

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以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂，采用水热法合成介孔羟基磷灰石，并利用不同检测手段对其物相、形貌和孔结构进行表征。结果表明，合成物是高度结晶的羟基磷灰石相。表面活性剂对催化剂晶粒的形貌影响较小，但明显影响孔结构的形成。无表面活性剂存在时晶粒的比表面积较小(≤33 m²/g),，通过TEM无法观察到明显的孔结构。而对于有表面活性剂存在时合成的样品，可以看到许多孔径大小为2~7 nm的开孔，不均匀地分布在羟基磷灰石纳米棒的表面。氮气吸附-脱附实验得到的均为吸附IV型等温线，并伴有明显的滞后环，证实了介孔结构的存在。当CTAB与羟基磷灰石的摩尔比为1:2时，样品的比表面积与孔容最大，其比表面积为97.1 m²/g，孔容为0.466 cm³/g。

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纳米羟基磷灰石的精氨酸修饰及其基因转染活性

王国慧,赵颜忠,谭娟,朱晒红,周科朝

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 490-496.

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为了提高羟基磷灰石(HAp)纳米颗粒的基因转染效能，采用水热合成法制备精氨酸表面修饰的羟基磷灰石(HAp/Arg)纳米颗粒。利用透射电镜、原子力显微镜、Zeta电位分析仪对HAp/Arg纳米颗粒及其与DNA结合的复合物的形貌、晶粒尺寸和zeta 电位进行表征；采用凝胶电泳实验研究HAp/Arg对DNA的负载与保护性能；采用MTT和LDH法，选取人正常血管内皮细胞和人肿瘤细胞Hela细胞，考察HAp/Arg纳米颗粒的细胞毒性，及其负载基因的转染活性。结果表明：制备的HAp/Arg 粒径较均匀，呈短棒状，尺寸为50~90 nm；在pH=7.4 时，HAp/Arg的表面净电荷均值为35.8 mV，可负载DNA静电效应浓缩形成HAp/Arg-DNA复合物，同时对结合的DNA 有明显的保护作用和转染活性，并无细胞毒性。经精氨酸表面修饰的HAp可成为一种有效的基因结合载体。

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磷酸铵镁的热分解行为及热分解产物的氨氮吸附性能

陈益清,唐建军,李文龙,钟振辉,尹娟

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 497-503.

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通过控制反应体系的pH值为9.0~9.5，制得高纯度的磷酸铵镁(MAP)；利用XRD、SEM、TGA-DTA及FT-IR等技术，研究MAP的热分解行为及热解产物对氨氮的吸附性能。结果表明，在pH值为9.0~9.5的条件下可制得高纯度的MAP。将MAP在100~120 °C下热解120 min，可将氨及水脱除，热解固体产物粒径变小，结晶度降低，对氨氮的吸附量达72.5 mg/g，对起始浓度为800 mg/L溶液的氨氮去除率达95%以上。吸附氨氮后，其XRD谱中主要出现MAP的特征衍射峰。循环使用结果表明，将MAP在100~120 °C条件下发生热解，热解固体产物可循环用于氨氮的处理药剂。

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掺铜二氧化钛纳米颗粒的制备及其催化性能

杨希佳,王姝,孙海明,王晓兵,连建设

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 504-509.

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采用溶胶-凝胶法制备掺铜量为0~2.0%(摩尔分数)的二氧化钛纳米颗粒。应用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射电子显微镜(FE-SEM)技术对二氧化钛纳米颗粒的晶体结构、化学价态和形貌进行表征。样品的光学吸收性能用紫外-可见吸收光谱进行表征；其光催化性能通过在紫外-可见光照射下分解20 mg/L甲基橙溶液进行表征。结果表明，掺铜二氧化钛纳米颗粒具有比纯二氧化钛更优的光催化性能，尤其是铜掺杂量为1.0%的二氧化钛TiO₂纳米颗粒具有最好的光催化性能。铜掺杂能提高二氧化钛在紫外-可见光区对光的吸收、减小电子-空穴对的复合，因此，铜掺杂使二氧化钛的光催化性能得到提高。

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制备路线对碱性介质氧还原反应电催化剂Ag-MnO_x/C催化活性的影响

伍秋美,阮建明,周忠诚,桑商斌

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 510-519.

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通过X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、扫描电镜以及能谱分析和电化学方法考察制备路线对氧还原反应(ORR)电催化剂Ag-MnO_x/C物理性能及其催化活性的影响。结果表明：通过两步法制得的催化剂(Ag-MnO_x/C-2)的表面Ag和Mn含量比一步法制备样品(Ag-MnO_x/C-1)的高，这使得Ag-MnO_x/C-2具有更高的催化活性。Ag-MnO_x/C-2表面ORR的电子转移数高于Ag-MnO_x/C-1的电子转移数，且在-0.60 V(相对于Hg/HgO)处的比质量动力学电流为46 mA/μg，为Ag/C的23倍。以Ag-MnO_x/C-2为阴极催化剂组装的锌-空气电池的最高能量密度高达117 mW/cm²。

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Sn替换Co对AB₅型La_0.7Mg_0.3Al_0.3Mn_0.4Co_0.5-xSn_xNi_3.8(x=0-0.5)合金显微结构和电化学性能的影响

JulioCesarSerafimCASINI,Zai-pingGUO,HuaKunLIU,ElinerAffonsoFERREIRA,RubensNunesFARIA,HidetoshiTAKIISHI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 520-526.

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采用X射线衍射方法、压力-成分等温线、电化学放电循环研究了AB₅型La_0.7Mg_0.3Al_0.3Mn_0.4Co_0.5-xSn_xNi_3.8(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5)合金中用Sn替换Co对其显微结构、储氢性能和电化学放电容量的影响。XRD、SEM及EDS测试结果表明，所有的合金都主要由LaNi₅和MgNi₂相组成，但随着合金中Sn含量的逐渐增加，出现LaNiSn相且显微结构得到细化。压力-成分等温线表明，随着合金中Sn含量的增加，合金的最大储氢容量从1.48%(x=0)降低到0.85%(x=0.5)。电化学测试结果表明，随着合金中Sn含量的增加，合金的最大放电容量从337.1 mA？h/g(x=0)降低到249.8 mA？h/g(x=0.5)；充放电循环100次的放电容量保持率从70.2%(x=0)增加到78.0%(x=0.5)。

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LiNi_0.87Co_0.10Mg_0.03O₂正极材料的合成和电化学性能

邓龙征,吴锋,高旭光,刘震天,谢海明

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 527-532.

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采用共沉淀法制备钴镁共掺的LiNi_0.87Co_0.10Mg_0.03O₂正极材料。结果表明，所制备的LiNi_0.87Co_0.10Mg_0.03O₂正极材料具备良好的电化学性能，在3.0~4.3 V ( Li⁺/Li)的条件下，该电极 0.2C和1C的首次放电容量分别为202.6 mA？h/g 和190.5 mA？h/g；经过50次循环后，该电极0.2C和1C的容量保持率分别为96.1% 和 93.4%。而且，将该材料制作成型号为053048的全电池，在1C充放500次后，电池的容量保持率为81.7%，性能接近工业用钴酸锂电池的水平。因此，采用该方法制备的正极材料能够用于高能量密度的移动数码产品。

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冷却速度对快凝Cu₅₆Zr₄₄合金二十面体团簇化的影响

胡艳军,文大东,蒋元祺,邓永和,彭平

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 533-543.

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采用分子动力学方法模拟研究液态Cu₅₆Zr₄₄合金不同冷速(γ)下的快速凝固过程。为了评估冷速对二十面体团簇化趋势与致密化程度的影响，采用十指数的团簇类型指数方法表征过冷液体和快凝固体的局域原子结构。利用二十面体团聚度(f_I)和化学序参数(η_αβ)以及致密化系数(D₀，D_I和 D_IS)分别对其团簇化和有序度以及二十面体团簇密堆积度进行评估。结果表明，Cu₅₆Zr₄₄ 合金系统中主要的局域原子结构为Cu心的Z12团簇，其中大多数是(12 0 12 0 0 0 0 0 0 0)规则二十面体和(12 0 8 0 0 0 2 2 0 0) 及(12 2 8 2 0 0 0 0 0 0)缺陷二十面体。在T_g以下，二十面体基本团簇以IS铰链(二十面体键)结合成二十面体中程序(IMRO)，其数目N、尺寸n、序参数η_αβ和空间分布随γ而变化。在玻璃转变的临界冷速γ_c以上，较低的冷速有利于二十面体数目的增加和IMRO尺寸的增大。同时，较慢的冷却过程有助于快凝固体中IMRO堆积密度的增加和二十面体团簇化程度的提高。

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相场方法研究Ni-Al-V合金的竞争沉淀过程

卢艳丽,卢广明,贾德伟,陈铮

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 544-551.

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采用微观相场动力学模型，在原子层面上研究Ni₇₅Al_xV_25-_x合金中γ′相和θ相的沉淀过程及微观结构演化。模拟实验结果表明，Al浓度对沉淀序列具有重要的影响。低Al浓度合金中，先析出θ(Ni₃V)有序相，随后析出γ′(Ni₃Al)有序相；中Al浓度合金中，θ有序相及γ′ 有序相几乎同时析出；高Al浓度合金中，γ′ 有序相先析出，θ有序相随后析出。沉淀过程中，θ有序相和γ′有序相长大和粗化过程中存在竞争关系，无论先析出哪种相，θ有序相在粗化的竞争过程中占有优势。因此，沉淀最后形成择优取向的显微组织。

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粉末注射成形坯体在烧结过程中的应力演化

方伟,何新波,张瑞杰,杨诗棣,曲选辉,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 552-558.

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研究金属粉末注射成形坯体在烧结过程中由于不均匀性导致的应力演化过程。基于连续介质模型和热弹粘塑性本构关系，建立描述孔体材料烧结致密化过程的模型。通过热膨胀试验得到模型中的材料参数，通过CT断层成像技术得到坯体的真实断面密度分布，并以此作为烧结模型的粉体含量初始分布。在有限元软件Abaqus中调用用户材料子程序(UMAT)子程序实现上述模型的数值计算。计算结果表明：烧结过程中低密度区域的烧结收缩速率大于高密度区域的收缩速率，从而导致产生内应力；高密度区域存在压应力，低密度区域存在拉应力；局部区域的致密化状态不仅与初始粉体含量相关，而且与烧结过程中的应力演化有关系。

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Al-Sc和Al-Ti靶材在高速撞击下的动态响应以及数值模拟

张伟贵,何良菊,李培杰,叶益聪,冯雪,L.S.NOVIKOV

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 559-570.

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研究Al-Sc和Al-Ti半无限靶材在高速弹体撞击下的动力学响应，弹体的撞击速度分别为0.8、1.0、1.2和1.5 km/s。结果表明：Al-Sc靶材具有更优异的抗高速撞击能力。研究发现，不同的显微组织结构，包括晶粒大小、基体中析出的沉淀相粒子，导致Al-Sc和Al-Ti合金具有不同的抗撞击能力。同时，讨论Al-Sc合金中的纳米级Al₃Sc粒子的尺寸效应对抗撞击能力的影响。此外，通过数值模拟对高速撞击后弹坑形状/几何尺寸进行仿真，并与实验结果进行对比验证。仿真分析结果较准确地复现了实验结果，在此基础上通过外推的方法将弹体速度推广到超高速范畴(>5 km/s)进行分析。在超高速撞击作用下，弹坑表面发生熔化和凝固现象。

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真三轴卸载试验中岩石的破裂特性

杜坤,李夕兵,李地元,翁磊

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 571-581.

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深埋地下工程围岩常出现板裂化破坏，而对于板裂破坏的机理尚不明确。考虑到工程开挖卸载的应力路径，即“卸载最小主应力，保持中间主应力，增大最大主应力”，为了揭示中间主应力对岩石板裂破坏的影响，开展真三轴卸载岩石压缩试验。通过监测试验过程中岩石试件的声发射和红外热辐射特性，分析岩石板裂破坏的发生和发展。试验结果表明：随着中间主应力的增大，岩石的破坏模式逐渐由剪切破坏转变为板裂破坏。当中间主应力较小时，岩石的声发射为群震型；而当中间主应力较大时，岩石的声发射为主震型。在不同的中间主应力下，岩石的红外热辐射特性也不同。当中间主应力较小时，岩石试件的临空面上温度变化区域为剪切面，当中间主应力较大时，温度变化区域为岩石的整个临空面，进一步证明了岩石的破坏模式转变为板裂破坏。

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基于非线性多参数融合的硫化矿石自热倾向性评价

潘伟,吴超,李孜军,杨月平

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 582-589.

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为揭示硫化矿石非稳态自热过程的非线性动力学特征，以从某硫铁矿采集的9种硫化矿石样品为实验材料，开展室内矿石自热特性实验。采用集成小波变换、非线性特征参数提取和模糊综合评判等方法对实测温度数据进行研究。结果表明：仅矿样1、2、6和9出现明显自热，自热起始温度分别为220、239、220和220 °C，在正常采矿条件下矿石不易产生自热；矿样自热过程的关联维数均为分数，最大Lyapunov指数均大于0，验证了基于混沌动力学理论研究自热过程的可行性；矿样自热过程的非线性度分别为0.8227、0.7521、0.9401和0.8827，排序依次为矿样6、矿样9、矿样1、矿样2，与自热特性测定结果一致。因此，可采用非线性度方法来评价硫化矿石自热倾向性，该方法可对实测结果的可靠性进行有效验证。

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复杂矿物脆硫锑铅矿的电子结构与浮选行为

赵翠华,陈建华,李玉琼,何茜,吴伯增

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 590-596.

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采用密度泛函理论研究复杂矿物脆硫锑铅矿的电子结构及其浮选行为。脆硫锑铅矿的浮选行为与辉锑矿相似，pH值小于6时具有较好的可浮性，并且容易被NaOH抑制，尤其是在有石灰存在时。在弱碱性条件下，脆硫锑铅矿的浮选行为接近于方铅矿的浮选行为。脆硫锑铅矿中Pb的配位结构比方铅矿中Pb的配位结构复杂。脆硫锑铅矿中的Sb存在2种配位模式，而辉锑矿中的Sb仅存在3-配位。方铅矿中的Pb比脆硫锑铅矿中的Pb活跃。与辉锑矿中的Sb相比，脆硫锑铅矿中的Sb（3-配位）不活跃，但是4-配位的Sb比3-配位的Sb活跃得多。脆硫锑铅矿和辉锑矿的HOMO轨道含有金属原子，石灰的存在有助于CaOH⁺吸附构型的形成。因此石灰对脆硫锑铅矿和辉锑矿都具有抑制作用。

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氰化浸出、氨预处理及氨氰浸出法处理富铜金矿

A. D. BAS, E. KOC, E. Y. YAZICI, H. DEVECI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 597-607.

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采用直接氰化浸出、氨预处理及氨氰浸出等方法处理含硫化铜的金矿。研究这些浸出体系中金和铜的溶解行为。当NaCN含量小于5 g/L 时，金的氰化浸出受到所含硫化铜的严重干扰，这与组分平衡计算结果一致。氨预处理可以消除铜的干扰，在后续的氰化浸出过程中，即使在剂量较小的情况下，金也可以获得较高的提取率。采用Box-Behnken试验设计研究了氨氰体系中NH₃、NaCN和Pb(NO₃)₂的主要影响以及其相互作用。其中NH₃和NaCN浓度是影响金提取率的主要因素，而Pb(NO₃)₂的影响有限。增加NH₃的浓度可以提高金提取的选择性和提取率，同时降低氰化物的用量。统计研究结果表明试剂间的相互作用对金提取无重大影响。氨预处理和氨氰浸出法在含硫化铜的金矿的处理中具有广阔的应用前景。

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铝酸钠溶液中硫和铁组元间的相互作用

李小斌,李重洋,彭志宏,刘桂华,周秋生,齐天贵

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 608-614.

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对铝酸钠溶液中铁化合物与含硫组元间的反应行为进行研究。结果表明：铝酸钠溶液中铁化合物能显著脱除溶液中的S^2-，对S₂O₃^2-、SO₃^2-和SO₄^2-等硫化合物则没有脱除效果。当Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)化合物加入量达到铁硫摩尔比为2:1时，100 °C下S^2-的脱除率分别达到86.10%和92.70%。在Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)化合物的除硫过程中，均有水合硫代铁酸钠、赤铁矿、无定型硫化亚铁、聚合硫铁化合物和硫酸铁等物质生成，主要区别在于Fe(Ⅱ)化合物反应初期生成的水合硫代铁酸钠会继续转化为不含钠的二硫化亚铁。

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联氨和过氧化氢对铝酸钠溶液中沉淀氢氧化铝的影响

N.K.SAHU,C.K.SARANGI,B.DASH,B.C.TRIPATHY,B.K.SATPATHY,D.MEYRICK,I.N.BHATTACHARYA,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 615-621.

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研究添加联氨和过氧化氢时人工合成铝酸钠溶液中氢氧化铝的结晶行为。添加少量联氨会对氢氧化铝的结晶产生影响，如需获得相同的效果，过氧化氢的用量更多。X射线衍射分析表明生成产物为三水铝石。扫描电镜观察表明，添加联氨时产物为团聚状，而添加过氧化氢时产物为细小弥散颗粒。对有联氨和过氧化氢时存在的结晶机理进行了讨论。

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利用隔膜压滤机从电解锌浸出渣中浸出与回收锌

汝振广,潘涔轩,刘闺华,王雪婷,窦广玉,朱克松

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 622-627.

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研究利用隔膜压滤机从锌浸渣中浸出和回收锌的可行性。实验结果表明：选择粒度小于106 μm的锌焙砂和宽度30 mm的压滤腔室时滤饼的均匀性及洗涤效果较佳。以废电解液洗涤锌浸渣的形式浸出锌，在90~ 96 °C条件下洗涤90 min获得的锌浸出率为97%，且水洗后几乎所有浸出的锌被回收，避免了锌渣中锌的损失。与传统热酸浸出工艺相比，以隔膜压滤机为浸出反应器的浸出工艺不仅能保障浸出率又能缩短浸出时间。并且还可将浓缩、化浆、二段浸出和洗涤与过滤、压滤集成在一台隔膜压滤机上完成。

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烧结电除尘灰浸出液中回收钾盐及联产球形碳酸钙

詹光,郭占成

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 628-639.

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采用一些物理化学表征手段对包钢烧结电除尘灰的基础性质进行研究。结果表明，该烧结电除尘灰的主要成分为KCl、NaCl、Fe₂O₃和Fe₃O₄。烧结电除尘灰的水浸实验表明，烧结电除尘灰中的氯化钾可以通过水浸蒸发的方式回收。浸出液分析结果表明，浸出液中含有大量可溶性硫酸钙。为了获得纯净的氯化钾产品，这些可溶性硫酸钙需要事先进行去除。为了提供抑制硫酸钙从烧结电除尘灰中浸出溶解的理论数据指导，开展了烧结电除尘灰的浸出实验和硫酸钙在KCl、NaCl、K₂SO₄及其混合盐中的溶解性能实验。结果表明，在浸出过程中，采用小的液固比能很好地抑制烧结电除尘灰中硫酸钙的溶解。研究碳酸钠沉淀剂的浓度、反应温度、搅拌强度和平衡时间对制备球形碳酸钙的影响。获得了分散良好，粒径尺寸小于10 μm的球形碳酸钙。同时，设计了一个从烧结电除尘灰提取氯化钾并联产球形碳酸钙副产品的工艺路线。该工艺技术可行，经济效益较好。

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采用硫化钠分离富集湿法炼锌渣中汞与硫

王子阳,蔡晓兰,张泽彪,张利波,王仕兴,彭金辉,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 640-646.

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采用Na₂S浸出-CO₂沉淀法对浮选硫精矿中汞的分离和富集以及元素硫的回收进行研究。结果表明，在常温、Na₂S浓度为1.5 mol/L、液固比为6:1、浸出时间为30 min的条件下，元素硫的浸出率可达98%以上，汞的平均富集率为98.13%，渣中汞含量为原矿石的5.23倍。向浸出液中通入CO₂气体，充分搅拌溶液，在CO₂流量为200 mL/min，通气时间为150 min的条件下，元素硫从溶液中析出，回收率可达到97.67%，获得的元素硫纯度为99.75%，符合GB/T2449—2006工业硫磺一等品标准。

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利用天然二氧化锰吸附铜

Nizamettin DEM？RKIRAN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 647-653.

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软锰矿的主要成分为MuO₂，其可作为一种低成本的吸附剂使用，研究其对废水中铜离子的吸附分离作用。研究Cu(II)离子的初始浓度、溶液初始pH值、吸附剂用量和粒度对吸附过程的影响。结果表明：随着吸附剂的用量增加，吸附铜的比例增大。在不同铜浓度下，溶液的初始pH值为自然状态时的吸附量最大。当初始溶液浓度、初始pH值、接触时间、搅拌速度、粒径大小和吸附剂用量分别为0.0025 mol/L、自然状态、180 min、200 r/min和6 g/L时，软锰矿对铜的吸附率为96.5%。对吸附过程中的等温吸附曲线和动力学进行研究。结果表明：该平衡吸附数据符合Langmuir等温模型，而过程的动力学符合伪二阶动力学模型。

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模拟汗液中铜币的腐蚀行为

梁成浩,王树森,黄乃宝,王鹏

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 654-660.

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采用电化学方法以及扫描电子显微镜、X-射线电子能谱表面分析技术，研究铜币在模拟汗液中的腐蚀行为。结果表明，模拟汗液中的氯离子能加剧黄铜的阳极活性溶解反应，是发生孔蚀和脱锌腐蚀的主要原因，氨水和乳酸的存在对其阳极反应过程有一定促进作用，而尿素的存在对腐蚀过程影响不大。黄铜表面形成的腐蚀产物主要由氯化铜、氧化亚铜、尿素与铜形成的配合物以及少量的乳酸离子组成。黄铜在模拟汗液中蚀孔发展的动力学过程遵循方程J₀=0.3735(t+185.93)^-1/2，该过程受孔表面盐膜溶解控制。

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Hastelloy C276合金在模拟海水环境中的腐蚀磨损协同作用

陈君,王建章,阎逢元,张清,李全安,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 661-668.

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利用带有电化学测试体系的销-盘腐蚀磨损试验机系统研究Hastelloy C276 合金在模拟海水中与Al₂O₃ 陶瓷对磨时的腐蚀和腐蚀磨损行为。结果表明，摩擦作用不仅使Hastelloy C276合金的开路电位大幅下降，而且将合金的腐蚀电流密度提高了3个数量级。Hastelloy C276 合金的磨蚀与磨损之间存在明显的协同作用，磨损促进了腐蚀，反过来腐蚀也加速了磨损，在本实验摩擦条件下纯机械磨损在金属总磨损量中的占比均超过70%，这说明机械磨损作用是合金腐蚀磨损失效的主导因素。虽然摩擦使得Hastelloy C276合金的腐蚀速度得到极大提高，但是磨损对腐蚀的促进量在金属总磨损量中的占比并不大，而腐蚀对磨损的促进量在总磨损量中的占比较高，在14.6%~20.5%范围内变化。

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国际油价、宏观经济变量与贵金属价格的动态交互影响

朱学红,谌金宇,钟美瑞,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(2): 669-676.

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基于长期与短期两个视角，采用TY因果检验、广义脉冲响应函数及方差分解等方法，系统考察国际油价及宏观经济变量对我国黄金、白银和铂金3种贵金属价格的冲击影响，以及在此冲击作用下我国贵金属价格的反馈作用。结果表明：国际油价在长、短期内都是贵金属价格变动的重要原因，而汇率则只在短期内对贵金属价格产生影响，利率在预测贵金属价格上则处于失效状态。此外，在短期内，贵金属价格对国际油价与利率也存在一定反馈作用。

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2015年, 第25卷, 第2期　刊出日期：2015-02-25

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