中国有色金属学报（英文版）

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Peiman Shahbeigi Roodposhti, Nasim Farahbakhsh, Apu Sarkar, Korukonda Linga Murty

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1353-1366.

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综述了工业用纯钛(CP-Ti)大塑性变形技术的等径角挤压工艺，主要集中在等径角挤压参数的影响，包括通道角和曲率角、挤压路径、挤压温度、挤压速度、内部产热、挤压道次和背压。为了获得CP-Ti的最大均匀性、晶粒细化和提高力学性能，对不同等径角挤压CP-Ti进行了表征，如显微组织、应力不均匀性和力学性能。研究表明，在挤压温度为450 °C，挤压速度为1~3 mm/s，挤压路径为B_C，加载背压，通道角和曲率角分别为90°和20°的条件下能获得最均匀的超细组织。

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等径角挤压7075铝合金的显微组织和织构演变

M.H.SHAERI,M.SHAERI,M.T.SALEHI,S.H.SEYYEDEIN,F.DJAVANROODI,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1367-1375.

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等径角挤压是一种有效的控制金属和合金显微组织和织构的技术。采用X射线衍射仪和取向成像显微镜评价通过90°模具反复等径角挤压7075铝合金的显微组织和织构。定性和定量分析结果表明，不同的路径会产生不同的织构类型。利用Labotex软件计算的织构表明，经第1道次等径角挤压后合金织构增强，而经第4道次挤压后合金织构减弱。显微组织研究表明，经过B_c和A路径等径角挤压4道次后，出现了平均尺寸分别为700 nm 和1 μm 的细小晶粒，且大多数晶粒演化为大角度晶界排列。研究了铜管包覆对7075铝合金显微组织和织构的影响。

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变形道次对基于等径角挤扭法制备的SiC_p/Al复合材料界面的影响

钱陈豪,李萍,薛克敏

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1376-1382.

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在250 °C下，利用等径角挤扭变形工艺(ECAP-T)将纯Al和经氧化处理的SiC混合粉末固结成10% SiC_p/Al复合材料。采用X射线光电子能谱仪(XPS)测定SiC颗粒氧化处理前后Si元素的价态以及固结后复合材料中Al元素的价态，通过扫描电镜(SEM)对复合材料的界面进行观察，并利用能谱仪(EDS)对界面结合处进行元素线扫描和面扫描，最后对复合材料界面进行纳米硬度的测量。结果表明，ECAP-T变形后，Al和SiC的氧化层之间发生了界面反应，抑制了有害界面相的产生，并产生了基体和增强体之间的元素互扩散；随着ECAP-T 变形道次的增加，界面反应程度加剧，元素扩散层加厚，使复合材料从增强体到基体的硬度过渡更加平缓。

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预变形对Al-Li-S4合金时效蠕变的影响规律及其本构建模

王萌,湛利华,杨有良,阳凌,黄明辉,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1383-1390.

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以Al-Li-S4合金为研究对象，开展其在不同预变形量、不同时效温度和试验应力下的单向拉伸蠕变试验，获得Al-Li-S4合金在时效成形基本热力条件下的时效蠕变行为和预变形对其形变、力学性能和显微组织的影响规律。结果表明：试样预变形量越大，蠕变第一阶段持续时间越短，蠕变第二阶段的稳态蠕变速率越大，最终的蠕变应变量越大，但在试验参数范围内仍小于未经预变形处理试样的蠕变应变量；TEM结果显示，引入预变形对T₁相和θ′相析出有一定的促进作用并能显著促进析出相的细小弥散分布，同时抑制δ′相的析出，从而改善合金的力学性能。建立了能够反映时效机制、应力和预变形影响的蠕变时效统一本构模型，该模型的拟合结果对实验数据有较好的回归效果。

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生长速率对Al-Zn-Mg合金显微组织和溶质分布的影响

A.L.RAMIREZ-LEDESMA,R.A.RODRíGUEZ-DíAZ,J.CHAVEZ-CARVAYAR,O.ALVAREZ-FREGOSO,J.A.JUAREZ-ISLAS

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1391-1398.

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定向凝固制备Al-5.3% Zn-5.3%Mg合金，在生长速率为4~500 μm/s、温度梯度为25 K/cm的条件下，采用改进的晶体生长Bridgman技术研究该合金的形貌转变和溶质分布。结果表明，在生长速率为6.5~9.5 μm/s的条件下，产生了晶胞。在速率下限时，界面前沿向晶胞组织转变，而在速率上限时晶胞组织转变为柱状枝晶。在30~ 500 μm/s速率下凝固的合金，其微观组织主要由柱状枝晶组成，然而在大于500 μm/s速率下凝固的合金，其微观组织为等轴晶。多元合金枝晶凝固的溶质分布实验结果与Rappaz 和 Boettinger模型预测的相吻合。根据溶质分布结果，可以得到t 相的沉淀分数，采用t 相作为铝牺牲阳极能提高合金的电化学性能。

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Al-Cu合金的显微组织及其晶体生长方向

陈体军,李向威,郭海洋,郝远

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1399-1409.

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研究金属型铸造(PMC)和定向凝固(DS)不同Cu含量Al-Cu的显微组织和晶体生长方向，同时，探讨浇铸温度对纯Al的显微组织和晶体生长方向的影响。结果表明，纯Al晶体并非始终保持胞状，而是随着浇铸温度的升高从胞状晶变为具有发达晶臂的柱状树枝晶，且晶体的生长方向也随之改变。Cu 元素对PMC和DS Al-Cu合金显微组织的影响相似：随着Cu含量的增加，α(Al)晶体均从胞状晶依次转变为柱状晶、柱状树枝晶和发达的等轴晶。随着Cu含量的增加，PMC合金晶体的生长方向逐渐逼近á110？方向，但所形成的á110？向的晶体并不属于羽毛状晶体。在所有DS Al-Cu合金中也未发现羽毛状晶体。

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SiC_p/2024 Al复合材料界面的表征及评价

柳培,王爱琴,谢敬佩,郝世明

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1410-1418.

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采用粉末冶金方法制备体积分数为35%的SiC_p/2024 Al复合材料。利用高分辨透射电镜对复合材料中 SiC_p与Al基体、析出相与Al基体之间的界面微结构进行表征，采用拉伸弹性模量和布氏硬度测试对界面状况进行评估。结果表明，所得复合材料中SiC与Al的界面整体状况良好。复合材料中SiC/Al界面分为3种类型：大部分干净界面、少量轻微反应型界面以及极少量的非晶层界面。在干净界面中，SiC和Al的结合机制为紧密原子匹配形成的半共格界面，且SiC和Al无固定或择优的取向关系。在轻微反应型界面中，MgAl₂O₄尖晶石与SiC和Al均形成半共格界面，作为中间媒介很好地连接SiC和Al。复合材料经510 °C固溶2 h再在190 °C时效9 h后，许多圆盘状纳米析出相和棒针状纳米析出相弥散分布于基体中，且与基体的界面为错配度较小的半共格界面。此时，复合材料的布氏硬度达到峰值。

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采用蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料

刘志勇,毛卫民,王伟番,郑志凯

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1419-1426.

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采用蛇形通道浇注法制备半固态A380铝合金浆料。研究浇注温度、弯道数量和通道内径对半固态A380铝合金浆料显微组织的影响。结果表明：浇注温度在630~650 °C时可获得优质的半固态A380铝合金浆料。在相同条件下，增加弯道数量或减小通道内径可减小初生α(Al)晶粒的平均直径，同时提高其形状因子。蛇形通道内合金熔体的“自搅拌”有利于枝晶的熟化和初生α(Al)晶粒的球化。

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摩擦搅拌焊AA2024铝合金在盐雾条件下的腐蚀性能

R.SEETHARAMAN,V.RAVISANKAR,V.BALASUBRAMANIAN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1427-1438.

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2024铝合金是一种重要的工程材料，被大量应用于航空工业。但是在含氯介质中，2024铝合金易于腐蚀。本研究对5 mm 厚AA2024铝合金轧板进行摩擦搅拌焊接。通过NaCl溶液盐雾腐蚀试验对试样在不同pH值、氯离子浓度和喷雾时间条件下的腐蚀性能进行评价。建立一个经验关系式对摩擦搅拌焊AA2024铝合金的腐蚀速率进行预测。采用含有3因素5水平的中心复合旋转设计以减少实验次数。采用响应曲面法研究实验参数间的关联关系。在中性pH条件下，腐蚀速率降低；而在碱性和酸性条件下，腐蚀速率增加。随着喷雾时间的增加，腐蚀速率降低，但腐蚀趋于均匀，而随着氯离子浓度的增加，腐蚀速率增加。

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挤压态和热处理态Mg-6Zn-1Mn-4Sn-1.5Nd镁合金的显微组织和力学性能

胡光山,张丁非,董于凤,谌夏,蒋璐瑶,潘复生,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1439-1445.

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利用光学显微镜、X 射线衍射仪、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、硬度以及力学性能测试等对挤压态和T5处理态的Mg-6Zn-1Mn-4Sn-1.5Nd镁合金的显微组织和力学性能进行研究。研究结果表明：合金铸态的相组成为 α(Mg)、Mn、Mg₇Zn₃、Mg₂Sn和MgSnNd相。挤压过程中完成动态再结晶，再结晶晶粒的平均尺寸为7.2 μm。T5热处理显著提高挤压态合金的强度。合金的屈服强度和抗拉强度分别增加94 MPa和34 MPa。显微组织分析表明，合金强度的提高主要是由于时效过程中析出高密度的β′₁杆状相。

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液氮辅助冷却条件下激光熔凝AZ31B镁合金表面改性层

崔泽琴,施海霞,王文先,许并社,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1446-1453.

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激光表面熔凝技术是镁合金表面改性方法之一。为了进一步提高镁合金的表面性能，提出了液氮辅助冷却与激光熔凝相结合的方法，通过改变镁合金基体温度，加快改性层的凝固速度来改善镁合金的表面性能。结果表明，与室温氩气保护条件下相比，液氮辅助冷却条件下，镁合金表面形成一层较薄的改性层，晶粒显著细化，并在其上表层形成了大量“蠕虫状”的纳米晶，局部还出现少量的非晶组织，其显微硬度为 HV 90~148，比在室温氩气保护条件下(硬度为 HV 60~105)提高了约40%。在3.5%NaCl溶液中进行电化学测试，结果表明，液氮辅助冷却条件下改性层的耐蚀性显著提高, 其原因主要是由于快速凝固过程中晶粒细化、第二相 β-Mg₁₇Al₁₂的再分配及局部非晶组织综合因素的结果。

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反应烧结制备Ti-45Al-10Nb合金的显微组织

孙宏飞,李学问,房文斌,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1454-1459.

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对球磨后的粉末在1350 °C保温2 h进行反应烧结，制备Ti-45Al-10Nb合金。对烧结坯料的显微组织，尤其对相组成，晶粒尺寸及颗粒的分布进行细致研究。结果表明，在此烧结条件下，材料的显微组织主要由Ti₂AlC颗粒强化的双相γ+α₂组织组成，相对于传统TiAl基合金，该合金呈现出细小、均匀的显微组织。在细晶区，γ相和α₂相的平均晶粒尺寸分别为(2.3±0.05)和(5.6±0.05) μm。此外，合金中存在大量位错，且γ相中的位错密度远高于α₂相中的位错密度，对位错形成机理进行分析。

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放电等离子烧结法制备原位TiB增强Ti-6Al-4V复合材料的显微组织特征

SaeidGHESMATITABRIZI,AbolfazlBABAKHANI,SeyedAbdolkarimSAJJADI,吕维洁

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1460-1467.

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钛基复合材料在运输和航空工业领域具有广泛的应用。以Ti-6Al-4V和B₄C为原料分别采用冷压-真空烧结和放电等离子烧结两种方法制备TiB晶须增强钛基复合材料。考察不同复合材料TiB晶须的分布、大小以及长径比，研究放电等离子烧结温度对TiB晶须增强钛基复合材料的影响。光学显微镜(OM)，扫描电镜(SEM)以及EDS分析结果表明：将放电等离子烧结温度从900 °C升高到1100 °C可以使TiB晶须原位自生反应完全，同时减少材料的孔隙含量。

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Ti-Al体系含量对激光引燃自蔓延连接C_f/Al与TiAl接头显微组织和力学性能的影响

冯广杰,李卓然,冯士诚,申忠科

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1468-1477.

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采用Ni-Al-Ti作中间层，通过激光引燃自蔓延方法对C_f/Al复合材料与TiAl合金进行连接，研究中间层中Ti-Al含量对接头界面显微组织和力学性能的影响。接头中发生了母材的局部融化，并在两侧母材处生成了γ-Ni_0.35Al_0.30Ti_0.35、NiAl₃和Ni₂Al₃反应层。接头缺陷(如气孔、裂纹)降低了接头的致密度，并作为断裂源使接头强度急剧下降。添加Ti-Al可以改善接头致密度，并增强中间层产物与C_f/Al复合材料的附着力。通过改变Ti-Al含量，可以控制接头缺陷。当Ti-Al含量为0.1时，接头中无裂纹产生，致密度良好，强度达到最高值24.12 MPa.

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高钨K416B镍基合金蠕变期间细小碳化物析出行为及热力学分析

谢君,于金江,孙晓峰,金涛

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1478-1483.

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通过蠕变测试和组织形貌观察，研究K416B合金中细小碳化物的析出行为。结果表明：在高温蠕变期间，纳米级M₆C碳化物沿基体内和γ/γ′界面不连续析出，其中，随着蠕变进行，细小M₆C碳化物析出数量逐渐增多，且粒状M₆C相自γ基体析出的共格界面为{100}和{111}晶面。热力学分析表明：在蠕变过程中，合金在轴向拉伸应力下变形时，元素C在基体中的溶解度减小，并在应力集中处偏聚，与W、Co等碳化物形成元素结合，促使细小M₆C碳化物从γ基体中析出。

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热氧化对有热解碳界面层的SiC_f/SiC复合材料吸波和力学性能的影响

史毅敏,罗发,丁冬海,穆阳,周万城,朱冬梅

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1484-1489.

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采用化学气相渗透法制备含热解碳界面层的SiC_f/SiC 复合材料，研究热氧化对复合材料在8.2~12.4 GHz波段的介电和吸波性能影响。复介电常数的实部和虚部在氧化后都降低。当氧化100 h后，反射损耗超过 -10 dB 的波段范围为9.7~11.9 GHz，且反射损耗最小值在11.0 GHz时达到-11.4 dB。复合材料的弯曲强度在氧化后降低，但断裂韧性明显提高。结果表明：含热解碳界面层的SiC_f/SiC 复合材料氧化后具有很好的吸波性能和断裂韧性。

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固溶处理对可生物降解Mg-6Zn合金腐蚀性能的影响

SeyedMortezaGhaffariSHAHRI,MohdHasbullahIDRIS,HassanJAFARI,BabakGHOLAMPOUR,MahtabASSADIAN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1490-1499.

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对可生物降解二元Mg-6Zn合金进行固溶处理，来评价获得的显微组织变化对合金降解速率的影响及其相关机理。在350 °C条件下固溶处理6~48 h。采用光学显微镜、扫描电镜、能量色散X射线光谱仪和X射线衍射仪分析铸态和固溶处理后试样。在37 °C的模拟体液中进行浸泡和电化学测试，评价其抗腐蚀性。为保证腐蚀测试的结果，对pH值进行测试。结果发现，大于24 h的固溶处理，金属间化合物相溶解于基体中，并产生了近单晶相组织。金属间化合物相的减少导致阴极区/阳极区比减小且腐蚀率降低。电化学和失重测试结果表明，延长固溶处理时间可提高合金的抗腐蚀性。经350 °C固溶处理24 h后，铸态合金的抗腐蚀性提高了60%以上。另外，逐渐减少的金属间化合物相和伴随的低pH值上升，降低了腐蚀速率。对于Mg-Zn合金作为生物可降解移植材料的应用，固溶处理是一种可以提高腐蚀性的工艺。

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电源频率对微弧氧化AZ91D镁合金陶瓷层性能的影响

邹斌,吕国华,张谷令,田雨夜

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1500-1505.

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选取不同的电源频率，用微弧氧化方法在AZ91D镁合金表面制备一系列陶瓷层，并分别采用扫描电子显微镜、电化学工作站和MS-T3000摩擦磨损试验仪对陶瓷层的形貌、厚度、耐腐蚀性和耐磨性能进行系统研究。结果表明，随着电源频率的增大，生成的陶瓷层变致密，厚度变薄。随着电流频率的增加，陶瓷层的耐腐蚀性明显提高，与陶瓷层的厚度的影响相似，不同电流频率下得到的陶瓷层的腐蚀电流的差值均变小。陶瓷层的摩擦因数随着电流频率的增大而减小，其耐磨性能由膜层厚度及其结构致密性共同决定。通过微弧氧化陶瓷层的生长机理对得到的结果进行分析。

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镁合金酸性化学镀中化学镀Ni-Sn-P过渡层的结构与作用

刘伟,许东铎,段小月,赵国升,常立民,李欣

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1506-1516.

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将具有高耐蚀性的化学镀Ni-Sn-P三元合金过渡层应用于镁合金酸性化学镀镍过程。通过SEM和XRD对比研究传统碱性化学镀Ni-P过渡层与新型Ni-Sn-P过渡层的表面形貌和显微组织，并测试过渡层与AZ31镁合金之间的结合力。采用孔隙率、过渡层在pH=4.5的酸性化学镀镍溶液中的动电位极化曲线和电化学交流阻抗(EIS)以及10% HCl浸泡实验研究过渡层的耐蚀性。结果表明：过渡层对于直接在镁合金表面进行酸性化学镀Ni-P合金是必不可少的。在相同厚度(~6 μm)条件下，与传统化学镀Ni-P过渡层相比，化学镀Ni-Sn-P过渡层的非晶化程度更高，表面平整致密，镀层无孔隙，结合力强，耐蚀性更高。最重要的是，以化学镀Ni-Sn-P为过渡层可以成功地在镁合金表面制备酸性化学镀Ni-P合金镀层。

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溅射条件对ZnO:Al薄膜生长和性能的影响

石倩,代明江,林松盛,侯惠君,韦春贝,胡芳,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1517-1524.

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采用中频磁控溅射法在玻璃基体上制备Al掺杂ZnO薄膜(AZO)，分别利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、分光光度计及霍尔测试系统研究不同沉积条件如样品台转速和靶-基距离对薄膜光学、电学、微观形貌及晶体结构的影响。XRD结果表明，所有AZO薄膜都呈c轴择优取向，薄膜的结晶度随着样品台转速的增大而降低，且晶粒呈非平衡状态生长。而在不同的靶-基距离时，薄膜具有相似的微观结构和表面形貌。当样品台转速为0、靶-基距离为7 cm时，AZO薄膜的光电性能最好，载流子浓度和霍尔迁移率分别为5.9×10²⁰ cm^-3和13.1 cm²/(V·s)。研究结果表明，样品台转速是影响AZO膜的结构和性能的主要因素。

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45钢基体上激光熔覆Ni60A合金涂层的显微组织和高温摩擦学行为

张健,胡玉,谭小军,郭亮,张庆茂

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1525-1532.

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采用激光熔覆技术在45号钢基材上制备出无裂纹Ni60A涂层，详细研究涂层显微组织的凝固特性、相组成及相分布。系统评估涂层和基材在不同载荷下滑动对磨GCr15球时的高温摩擦磨损行为。结果表明：涂层显微组织均匀致密，主要由γ(Ni)固溶体、大量的Ni-Ni₃B网状共晶、小花状M₂₃C₆及不均匀分布于枝晶间共晶组织中的黑点状CrB组成；涂层显微硬度约为基材显微硬度的2.6倍；相同载荷条件下，涂层摩擦因数大于基材摩擦因数，但摩擦过程稳定；在较高载荷条件下(300 g)，涂层磨损率为基材的1/6.2；基材磨损机制为粘着磨损、磨料磨损、严重塑性变形及氧化磨损，而涂层磨损机制则为轻微的磨粒磨损和中等程度的氧化磨损。

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热循环对锅炉管热喷涂Ni-Cr基纳米涂层的影响

V.SENTHILKUMAR,B.THIYAGARAJAN,M.DURAISELVAM,K.KARTHICK

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1533-1542.

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采用机械球磨法制备Ni-Cr基纳米原料粉末。粉末颗粒在行星球磨机中反复经历焊合、碎裂和重焊合过程。采用超音速火焰喷涂工艺(HVOF)在碳钢管上喷涂球磨纳米粉末。利用金相显微镜、XRD、扫描电子显微镜(SEM)，高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、能谱(EDS)和显微硬度测试对原料粉和HVOF喷涂涂层进行表征。对喷涂和未喷涂试样进行热循环分析，研究相、冶金性能和显微硬度的变化。与传统喷涂试样相比，Ni-Cr纳米涂层试样具有更高的力学和冶金性能。与传统涂层相比，纳米涂层的显微组织更均匀和紧密。

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生物医用多孔钛的力学性能及孔结构变形行为

王晓花,李金山,胡锐,寇宏超

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1543-1550.

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多孔钛材料因其优良的综合性能被视为最有潜力的生物医用材料之一。考虑到生物材料在使用过程中必然受到力的作用，重点研究了多孔钛的力学性能及其孔结构变形行为。采用添加造孔剂的粉末烧结方法制备孔隙率为36%~66%、平均孔径为230 μm的多孔钛。采用扫描电镜观察孔结构形貌，通过室温压缩测试检测力学性能。多孔钛的弹性模量和抗压强度分别为1.86~14.7 GPa和85.16~461.94 MPa，具力学性能与人骨的力学性能相近。建立了多孔钛的相对屈服强度和相对密度间关系，结果表明相对密度是影响多孔钛力学性能和变形的主要因素。对于低相对密度的多孔钛而言，其变形方式为孔壁的屈服、弯曲和屈曲；而对于高相对密度的多孔钛，其变形方式主要为孔壁的屈服和弯曲。

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形变热处理对Cu-2.3Fe-0.03P合金组织与性能的研究

董琦祎,申镭诺,汪明朴,贾延琳,李周,曹峰,陈畅

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1551-1558.

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应用一种短流程制备技术生产Cu-2.3Fe-0.03P合金带材。合金经过在线热轧淬火以及80%变形量的冷加工后，展示了优良的再结晶抗软化性能。分别利用硬度计及双电桥法测量计算合金的硬度和电导率，利用光学显微镜和透射显微镜观察样品的显微组织。成品Cu-2.3Fe-0.03P合金的主要强化方式为加工硬化，尺寸大约为25 nm的Fe粒子起到稳定冷轧组织的作用。大变形量冷轧会使得合金电导率下降，特别是预时效的样品其电导率下降更多，其主要原因为冷轧过程中小于5 nm的微细粒子容易重新回溶到基体中。实验获得了电导率为66% IACS和硬度为HV 134的Cu-Fe-P合金。

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ZnSe/CdSe核壳微球的制备与表征

段雨露,周丽旗,徐国富,张慧颖,李旭,刘小鹤

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1559-1567.

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在水热条件下，以水热法合成的ZnSe微米球为牺牲模板，成功制备出球形ZnSe/CdSe核壳结构纳米复合材料。讨论反应物ZnSe和Cd(NO₃)₂的不同摩尔比对最终产物形貌和结构的影响，并借助XRD，SEM，TEM和PL对ZnSe/CdSe核壳结构纳米复合材料的性能进行表征。结果表明：当n(ZnSe):n(Cd(NO₃)₂大于1:1时可以制备出核壳结构，n(ZnSe):n(Cd(NO₃)₂)等于1时为实心球结构。PL光谱表明：ZnSe/CdSe核壳结构纳米复合材料具有高的PL发射强度，且当n(ZnSe):n(Cd(NO₃)₂为1:0.5时发光性能最好。

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采用过渡金属醋酸盐制备高容量LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料

肖政伟,张英杰,王一帆

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1568-1574.

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采用过渡金属醋酸盐在不同合成条件下制备LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料。使用同步热重–差热–微分热重分析法研究过渡金属醋酸盐混合物。利用X射线粉末衍射和充放电测试对所制备的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料进行表征。过渡金属醋酸盐混合物在加热过程中经历脱水和分解。所有测试的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂样品均为层状结构，且具有空间群。采用不同锂源和不同合成工艺制备的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂样品表现出的充放电性能差别很大。采用550 °C预处理碳酸锂和过渡金属醋酸盐后在800 °C烧结获得的样品在0.2C倍率下前20次充放电循环过程中的最高容量为200.8 mA·h/g，平均容量为188.1 mA·h/g。

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Ni_68.6W_17.9B_13.5非晶合金的制备及性能

张佳佳,刘文胜,马运柱,叶晓珊,吴亚瑜,黄伯云

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1575-1579.

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采用单辊真空甩带法制备一种新型Ni基非晶合金(Ni_68.6W_17.9B_13.5，摩尔分数)。结果表明：B元素含量对Ni-W-B体系形成非晶合金具有较大影响，B含量较低时不利于形成非晶合金，而当B含量高达13.5% (摩尔分数)时可形成Ni-W-B非晶合金；Ni_68.6W_17.9B_13.5非晶合金的玻璃转化温度和晶化温度分别高达768 K和781.5 K，采用Ozawa法计算其晶化激活能为(637±60) kJ/mol，表明其具有较高的热稳定性；Ni_68.6W_17.9B_13.5非晶合金的抗拉强度约为2331 MPa，表明其具有在高强度领域应用的潜力。

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Zn改性纳米ZSM-5分子筛的制备及其催化己烯-1芳构化反应性能

王高亮,吴伟,昝望,白雪峰,王文静,戚鑫,O.V.KIKHTYANIN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1580-1586.

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研究以浸渍法和同晶置换法引入Zn对纳米ZSM-5分子筛催化己烯-1芳构化反应性能的促进作用。采用无模板剂的晶种引导法合成具有纳米尺度的ZSM-5分子筛。分别以传统浸渍法和同晶置换法制备Zn改性的纳米ZSM-5分子筛催化剂xZn/HNZ5和yZn/Al-HNZ5。采用XRD、XRF、N₂物理吸附、SEM、NH₃-TPD和Py-IR等分析手段对所制备样品的结构、化学组成以及酸性进行表征，并在480 °C和质量空速为2.0 h^-1的条件下对其催化己烯-1芳构化性能进行考察。与xZn/HNZ5相比，yZn/Al-HNZ5表现出更小的粒径尺寸和更高的Zn物种分散度，使其具有更大的晶间介孔和更均匀的酸中心分布。催化性能评价结果表明，Zn同晶置换改性的纳米ZSM-5分子筛具有更好的Br？nsted 和 Lewis酸中心协同作用，能够显著地提高纳米ZSM-5分子筛的催化己烯-1芳构化反应收率和稳定性。

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二十面体金刚石和其他五重对称金刚石晶体的生长机制

魏秋平,马莉,叶浚,余志明

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1587-1598.

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采用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法制备五重对称金刚石晶体(FSDCs)。利用扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌和缺陷进行观察。从形核-长大的角度出发，讨论各种五重对称金刚石晶粒的形成机制，并进行计算机模拟。结果表明：正十二面体烷(C₂₀H₂₀)可作为二十面体金刚石晶体(IDC)的晶核，其C—H键垂直于IDC的{111}表面，随着活性H原子和甲基的不断萃取与结合，C₂₀H₂₀中20个C—H键均发展成为与之垂直的20个{111}表面。正二十面体金刚石晶体(IDC)可以看做是由等腰四面体组装而成，其中每个四面体给IDC表面贡献一个{111}晶面，而四面体的其余晶面与其相邻的四面体形成孪晶面。然而，完美二十面体{111}面的二面角与孪晶结构的二面角存在1.44°的差异，该失配导致了IDC的晶格畸变。通过计算模拟讨论晶格失配对IDC长大过程中的能量和稳定性的影响，最终揭示晶格失配所导致的应变如何诱导产生各种缺陷，如顶点处凹五角形腔的形成，以及沿晶粒边缘的凹槽。该计算模型能够较好地解释实验中所观察到的晶体形貌。类似推理可进一步用于解释十五烷(C₁₅H₂₀)作为晶核如何发展成为实验中所观察到的星形和棒形的五重对称结构，以及一些常见缺陷的形成。

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Ni₇₅Al_4.2V_20.8相变过程中DO₂₂相合金元素占位几率演化的微观相场模拟

张明义,李志刚,张金玲,张会占,陈铮,张嘉振

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1599-1604.

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基于微观相场模型，研究Ni₇₅Al_4.2V_20.8相变过程中Ni₃V-DO₂₂相中合金元素占位几率演化规律与Ni₃Al-L1₂相长大之间的内在关联。结果表明L1₂相长大过程可以分为两个阶段。在前期，DO₂₂相内合金元素的成分基本保持不变；在后期，DO₂₂相中Ni和Al的浓度降低，而V的浓度升高。合金元素在DO₂₂相中各个格点位置上的浓度发生不同变化；为L1₂相长大后期提供部分合金元素：其中，Ni主要来源于DO₂₂相中的V格点位置；Al主要来源于Ni_I和V格点位置；由于DO₂₂相体积减少而富余的V向DO₂₂相内部扩散，主要占据V和Ni_II格点位置。L1₂相长大的后期主要受DO₂₂相内反位缺陷和第三组元的演化所控制。

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非粘接夹层板轧制过程的上界分析

Heshmatollah HAGHIGHAT, Pedram SAADATI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1605-1613.

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利用上界方法研究非粘接夹层板的轧制过程。提出了一个变形模型，建立各速率分量间的数学关系。将获得的内功。剪切功和摩擦功的表达式应用到上界模型中。通过分析，得到了轧制力、平均接触压强和各层的最终厚度。通过对比理论预测结果和文献中的实验数据，讨论了分析模型的有效性。分析了不同轧制条件(流变应力比，原料板材初始厚度比，总压下量)对轧制力矩的影响。建立的分析模型具有高的准确性。

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基于物理的2024和7075铝合金简化热变形本构方程

Hamed MIRZADEH

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1614-1618.

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通过基于物理方法的本构方程研究2024和7075铝合金的热变形行为。研究温度对铝弹性模量和自扩散系数的影响。研究结果表明，为描述峰值流变应力，铝的晶格自扩散激活能(142 kJ/mol)可作为Zener-Hollomon参数方程的变形激活能，而改进双曲正弦函数中的理论指数可设为5。考虑基于物理的材料参数，可以对2024和7075铝合金的热流变应力进行对比研究。所采用的方法是一个通用工具，可用于热加工的对比研究和合金开发。

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泡壁材料性能对泡沫铝压缩性能的影响

袁建宇,李言祥,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1619-1625.

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针对吹气法制备的高孔隙率闭孔泡沫铝，通过实验和有限元分析研究泡壁材料性能对其压缩性能的影响。向添加陶瓷颗粒的A356合金熔体中吹气发泡制备实验样品并进行单向压缩。通过光学显微镜和扫描电镜观察泡壁的微观组织和断口组织。结果表明，泡壁中存在的颗粒团聚、孔洞等缺陷和氧化膜削弱了其性能，因此，泡沫材料的性能与原材料性能有很大差别。基于原材料性能和实体材料性能的实验结果，对泡沫铝理想三维结构进行有限元分析。材料的平台应力与泡沫材料的屈服强度成正比。有限元模拟结果稍高于实验结果，其部分原因是将实体材料性能看做泡壁材料性能导致的。

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不同卸荷路径下岩石卸荷破坏的能量演化规律

赵国彦,戴兵,董陇军,杨晨

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1626-1632.

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基于岩石能量交换原理和3种不同卸荷路径下(恒轴压卸围压、加轴压卸围压、轴压围压同时卸载)卸围压(初始围压为10 MPa、20 MPa、30 MPa)试验，研究卸荷条件下岩石轴向吸收应变能、环向扩容消耗应变能、弹性应变能以及耗散能的演化特征与演化速率。研究结果表明，3个方案中，岩石轴向吸收的应变能主要转化为环向扩容消耗应变能，扩容程度为：方案3>方案1>方案2，而转化为耗散能较少，只有在临近破坏时耗散能才明显增加。初始围压对轴向应变能、环向扩容消耗应变能及弹性应变能的影响程度明显大于卸载路径，且都随着初始围压的增大呈近似线性增加。卸载路径和初始围压对耗散能有显著的影响。三个方案中应变能的演化速率均随着初始围压的增大而增加，初始围压对应变能演化速率的影响与卸载路径有关。

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PbO-CaO-SiO₂-FeO-Fe₂O₃渣系氧化铅活度热力学模型

汪金良,温小椿,张传福

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1633-1639.

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基于炉渣结构分子和离子共存理论，建立1273~1733 K下的PbO-CaO-SiO₂-FeO-Fe₂O₃渣系氧化铅活度热力学模型，计算PbO活度并绘制等活度曲线，考察炉渣碱度Q、氧化铁比率R和温度T对活度N_PbO和活度系数γ_PbO的影响。结果表明，活度系数γ_PbO的模型计算值与文献测定值吻合程度高，说明该模型能较好地反映该渣系结构本质；N_PbO呈拉乌尔正偏差，且随渣中PbO含量的升高而增大，但受温度的影响不明显；γ_PbO 随Q的升高而增大；对于Q>0.3的碱性渣，γ_PbO随R的升高而出现极大值。该研究结果可用于现代炼铅工艺的热力学研究和操作优化。

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凝聚电子相与Wagner模型在低钛渣下钛的分配行为中的应用

王振阳,张建良,邢相栋,刘征建

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1640-1647.

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为研究铁水中钛元素碳热还原反应规律，提供高炉护炉理论依据，利用高温熔炼、急速淬火、化学分析以及热力学模型计算等方法，在实验室条件下利用分析纯试剂研究在1350~1600 °C间钛在低钛渣系CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃-TiO₂与铁水间的分配行为。研究结果表明，随着反应温度的增加，钛的分配比L(Ti)增加，但系统活度系数γ_sys降低，从而导致反应平衡常数升高。结合Wagner与凝聚电子相模型，通过对实验数据进行拟合，得到钛碳热还原反应的吉布斯自由能公式。最后，结合实验所得结果，给出了高炉铁水中w(Si)与w(Ti)含量的关系以及可以达到护炉效果的最小入炉钛负荷。

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基于传热传质的氧化铝溶解过程分析和建模

詹水清,李茂,周孑民,杨建红,周益文

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1648-1656.

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基于铝电解槽熔体内氧化铝溶解过程动力学机理，提出了综合的传热传质控制模型，以描述未结块和结块氧化铝颗粒的溶解过程。基于相关商业软件和自定义算法，并结合颗粒收缩核模型，采用合适的差分求解方法，对氧化铝颗粒溶解速率、溶解时间和溶解质量进行计算，探讨若干对流和热条件参数对氧化铝溶解过程的影响。结果表明：降低氧化铝浓度和增大氧化铝扩散速率可以增大未结块颗粒溶解速率，减少未结块颗粒溶解时间；提高电解质过热度和氧化铝预热温度可以增大结块颗粒溶解速率，减少结块颗粒溶解时间。对某300 kA铝电解槽内氧化铝溶解过程进行计算分析，得到的氧化铝溶解质量比例曲线数据与文献结果比较接近；氧化铝溶解过程主要分为两个阶段：未结块颗粒的快速溶解和结块颗粒的缓慢溶解，溶解时间数量级大小分别大约为10和100 s；结块颗粒是影响整个氧化铝溶解过程的最主要因素。

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用碱溶液处理的非活化和机械活化氧化锡铟废料粉末的等温热分析研究及其分解动力学

B. JANKOVI？

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1657-1676.

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研究氧化铟锡转化为氢氧化铟(III)粉末的等温分解过程。对非活化和机械活化这两种粉末样品进行分析。结果表明：活化试样具有较短的诱导期，利于较小晶粒尺寸的晶体生长；而非活化试样的诱导期较长，其特征是利于较大晶粒尺寸的晶体生长。DAEM结果表明，非活化和机械活化试样的分解过程可分别用表观活化能(E_a)两种不同密度分布函数线性组合的收缩模型及具有单一对称密度分布函数(E_a)的一阶模型进行描述。样品颗粒的特性不仅影响其分解机理，而且对其热力学性能产生显著影响。

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以硫化钙为还原剂还原-酸浸提取低品位氧化锰矿中的锰元素

李昌新,钟宏,王帅,薛建荣,武芳芳,张振宇

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1677-1684.

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以CaSO₄制备得到的CaS为还原剂，研究氧化锰矿的还原-酸浸过程，考察硫化钙与矿石的质量比、还原温度、还原时间、液固比、搅拌速率、浸出温度、浸出时间和H₂SO₄浓度对氧化锰矿中锰及铁浸出率的影响。结果表明：优化的还原工艺条件为硫化钙与矿石质量比1:6.7、液固比5:1、搅拌速率300 r/min、还原温度95 °C、还原时间2.0 h；酸浸工艺条件为搅拌速率200 r/min、H₂SO₄浓度1.5 mol/L、浸出温度80 °C、浸出时间5 min。在此优化条件下，锰的浸出率达到96.47%，而铁的浸出率仅为19.24%。该工艺可以应用于不同类型氧化锰矿中锰的提取，且锰的浸出率均高于95%。

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从复合离子液体中电沉积制备铱

钱建刚,殷英,李鑫,李铁军

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1685-1691.

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为研究复合离子液体中电沉积制备Ir的工艺过程，探讨添加剂N, N-二甲基乙酰胺(DMAC)对BMIC-BMIBF₄复合离子液体黏度、电导率及电化学稳定性的影响，分析IrCl₃在该复合体系中的电化学行为，并在不同电位下恒电位电沉积Ir层。采用扫描电镜及X射线衍射仪对沉积层形貌及组成进行表征。结果表明：DMAC的加入使复合体系的黏度降低、电导率升高、电化学稳定性提高；金电极上的循环伏安测试表明，Ir³⁺通过一步还原反应生成单质Ir的过程是受扩散速率控制的不可逆过程，其平均转移系数为0.170，扩散系数为1.096×10^{-6 cm2}/s；SEM显示，在还原峰电位处可以获得较为致密、平整的Ir层，而XRD谱表明Ir层为多晶结构。

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Pb-Ag-Nd合金在H₂SO₄溶液脉冲电流极化过程中的电化学行为

钟晓聪,于枭影,蒋良兴,李飞,李劼,刘业翔

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1692-1698.

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采用计时电位、SEM、XRD、EIS和Tafel等方法对比研究Pb-Ag-Nd合金在160 g/L H₂SO₄溶液中的脉冲电流极化和恒电流极化过程中的氧化膜和析氧行为。研究结果表明：脉冲电流极化的Pb-Ag-Nd合金表面的氧化膜孔洞更少，膜层更致密。这是由于在脉冲电流极化过程中的低电流阶段析氧反应更缓和，有利于多孔氧化膜的修复，因此低电流阶段可作为氧化膜的“修复期”。Pb-Ag-Nd阳极在脉冲电流极化过程中表现出更低的阳极电位，这与脉冲电流极化过程中阳极更小的传荷阻抗和高过电位区间更小的Tafel斜率相对应。更低的阳极电位可能与其氧化膜中更高的PbO₂含量有关，因为PbO₂可以促进析氧反应活性位点的生成。

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电载荷作用下温度对微焊点界面扩散的影响

李雪梅,孙凤莲,张浩,辛瞳

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1699-1703.

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以Cu/SAC305/Cu为研究对象，研究温度对电迁移过程中界面金属间化合物(IMC)生长及Cu焊盘消耗的影响。试验过程中加载的电流密度为0.76×10⁴A/cm²，试验温度分别为100、140、160 和180 °C。分别建立焊点阴极Cu焊盘消耗及阳极界面IMC厚度的本构方程。在电迁移过程中，焊点阴极Cu焊盘消耗量与加载时间呈线性关系，Cu焊盘消耗速率与试样温度呈抛物线关系。阳极界面IMC厚度与加载时间的平方根呈线性关系，且界面IMC的生长速率与试样温度呈抛物线关系。在电迁移过程中，阳极界面IMC生长与阴极Cu焊盘消耗有不同的变化规律，这是由于电流作用下焊点体钎料内形成了大量的IMC。

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Al-Si-Cu-Fe合金中富铁金属间化合物的形成和析出

杨文超,高峰,冀守勋

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(5): 1704-1714.

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研究锰添加对工业用Al-Si-Cu-Fe合金中富铁金属间化合物形成和析出的影响。发现在液固相温度之间经过固态富铁相的析出后，锰的加入是一种有效降低平衡液相中铁含量的方法。高的m(Mn)/m(Fe)质量比会降低实验合金中的铁含量，在此过程中锰被消耗，并且作为固态富铁金属间化合物沉积在熔体金属的底部。因此，合金中的最终Fe含量可以用锰含量和保温温度来控制。这些结果验证了专门设计的50 mm圆柱铸件的理论计算和实验测试的一致性。在600 °C时，Al-Si-Cu-Fe合金中的富铁金属间化合物10 min后全部析出。与原始合金相比，当m(Mn)/m(Fe)质量比为0.5和1.0时，基体中的铁含量分别降低31.4%和53.5%。富铁金属间化合物为α-Al₁₅(Fe,Mn)₃Si₂, 与其他富铁金属间化合物相比，这种相可以提供较低的平衡铁浓度。

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2015年, 第25卷, 第5期　刊出日期：2015-05-25

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