中国有色金属学报（英文版）

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王博,陈先华,潘复生,毛建军,方勇

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2481-2489.

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通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、硬度实验和拉伸实验等方法，研究不同轧制变形量及后续退火处理对均匀化态5052铝合金组织与性能的影响。研究结果表明，随着轧制变形量的增加，等轴晶沿着轧制方向明显地被拉长。由于轧制变形量的增加，加工硬化效应导致合金强度升高，硬度下降。当轧制变形量为87%时，抗拉强度可达325 MPa，但是伸长率只有2.5%。经退后处理后，大量的第二相析出。随着退火温度的升高，第二相析出增多，并且明显弱化加工硬化效应。当经过300 °C处理4 h后，伸长率可达~23%，抗拉强度降至212 MPa，此时综合力学性能恢复到均匀化状态。

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复合铸造与振动斜板冷却铸造SiC_p增强A356复合材料显微组织与耐磨性的比较

H. KHOSRAVI, F. AKHLAGHI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2490-2498.

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利用复合铸造和振动斜板铸造2种方法铸造SiC_p 增强A356复合材料，比较2种复合材料中碳化硅含量对材料显微组织、孔隙、硬度和耐磨性的影响。在铸态条件下，振动斜板铸造和复合铸造的2种复合材料的基体分别为球形和枝晶结构。振动斜板铸造的复合材料其碳化硅颗粒分布更加均匀，并且具有更高的硬度，复合铸造的材料则具有更少的孔隙。对于这2种复合材料，碳化硅颗粒的增加(体积分数最大为20%)导致碳化硅颗粒在基体合金内更加均匀分布并且提高了其耐磨性。与复合铸造材料相比，对于振动斜板铸造的复合材料，碳化硅含量的增加，将降低球形颗粒的尺寸和形状因子，并且具有较好的耐磨性。振动斜板铸造材料比复合铸造材料具有更好的力学性能，这是因为基体中的碳化硅颗粒分布更加均匀，而且振动斜板铸造过程中形成了球形组织。

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Taguchi统计学分析方法优化Al 7068-TiC纳米复合材料的凝固行为

AminAZIMI,AliSHOKUHFAR,OmidNEJADSEYFI,HamidFALLAHDOOST,SaeidSALEHI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2499-2508.

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采用机械合金化和热压工艺制备高强Al 7068-5%TiC(质量分数)纳米复合材料。基于致密化的重要性和晶粒生长的影响，以获得较高抗压强度为目标，采用Taguchi统计法对制备Al 7068-5%TiC块体纳米复合材料的热压条件进行优化。结果表明：在500 MPa和385 °C下热压30 min能获得抗压强度为938 MPa、硬度为HV 265的Al 7068-TiC纳米复合材料。此外，方差分析结果表明，外加压力是影响纳米复合材料热压过程最关键的因素。各因素对纳米复合材料热压过程影响贡献率为外加压力(61.3%)、热压温度(29.53%)和热压时间(4.49%)。

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7A09 Al-Zn-Mg-Cu合金在氯化物溶液中的腐蚀和电化学行为

周堃,王彬,赵宇,刘杰

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2509-2515.

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采用扫描电镜、金相显微和电化学测试等综合评价技术研究7A09铝合金在3.5% NaCl(质量分数)水溶液中的腐蚀和电化学行为。结果表明：7A09铝合金不均一的显微组织结构导致该合金遭受严重的点蚀和晶间腐蚀，其中点蚀主要发生于金属间化合物或其周围，而沿晶界分布的阳极贫铜区的优先溶解是引起晶间腐蚀的主要原因。当不同浸泡时间时，在7A09铝合金表面交替进行着不同钝化膜的生成与溶解过程，并伴随着该合金钝化与去钝化行为的发生。同时，对该合金的腐蚀过程及机制进行分析。

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光纤激光焊接A356铝合金过程气孔敏感性

李凯,芦凤桂,郭松涛,崔海超,唐新华,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2516-2523.

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为减少激光深熔焊接铝合金过程中产生的冶金型气孔和小孔型气孔，达到提高工件力学性能的目的，系统分析激光功率、焊接速度以及离焦量等工艺参数分别对两种气孔造成的影响，同时观察不同焊接参数下小孔上方的金属蒸汽羽烟形状与波动情况，以反映焊接过程中小孔的稳定性。结果显示，增加激光功率或减小激光光斑半径时，小孔上方金属蒸汽羽烟波动剧烈，形状和大小都极不稳定，间接反映小孔的稳定性更差，因此在焊缝根部产生更多小孔型气孔。当由激光能量密度变化引起的小孔深宽比增高时，小孔内部坍塌的可能性升高，并在焊缝中留下更多的气孔。当激光功率为5 kW、离焦量为0、焊接速度为2.0 m/min时，气孔率达到最小值。

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焊接热输入和焊后热处理对搅拌摩擦焊2024-T3铝合金焊核区硬度的影响

陈雨,丁桦,李继忠,赵敬伟,付明杰,李晓华

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2524-2532.

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在不同焊接热输入条件下对2024-T3铝合金进行搅拌摩擦焊接，并利用透射电镜、差热分析和维氏硬度测试对焊核区的组织和硬度进行分析检测。研究表明，焊核区的硬度受到焊接热输入的影响。在高焊接热输入条件下，焊接速度的提升有利于提升焊核区硬度。而在低焊接热输入条件下，焊核区硬度随着旋转速度的增加而增加。焊后热处理导致组织过时效，焊核区硬度降低。相比于其他参数下获得的焊核区，旋转速度为500 r/min，焊接速度为100 mm/min条件下获得的焊核区拥有较高的抗过时效性能，硬度下降仅为3.8%，而其他焊核区的硬度下降超过10%。焊核区硬度主要受到强化相形态的影响。

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镁-钢异种金属MIG焊接头的显微组织与力学性能

汪晓勇,孙大千,殷世强, 刘东阳

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2533-2542.

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采用熔化极惰性气体保护电弧焊方法(MIG)实现镁合金和低碳钢的连接，并研究焊接热循环特点和镁-钢对接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明，在焊接过程中，接头的温度场分布是不均匀的。镁合金焊缝金属为细小的等轴晶结构。在镁/钢界面存在主要由AlFe、AlFe₃和Mg(Fe,Al)₂O₄相组成的过渡层，这一过渡层是镁-钢接头的最薄弱环节。焊接线能量和焊缝Al含量对镁-钢接头的抗拉强度具有明显的影响。焊接线能量由1680 J/cm增至2093 J/cm，接头强度明显增加，这主要归因于镁/钢界面反应。增加焊缝Al含量至6.20%，镁-钢接头强度可达192 MPa，为AZ31镁合金母材强度的80%。因此，选择合适的焊接线能量和焊缝Al含量有利于改善镁-钢接头的抗拉强度。

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金属诱发无压浸渗技术制备B₄C/Mg复合材料的磨损行为与机制

姚彦桃,姜澜,付高峰,陈礼清

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2543-2548.

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利用金属诱发无压浸渗技术制备的B₄C/Mg复合材料为实验材料，研究该材料的磨损行为与磨损机制。在销盘式实验装置上对施加不同载荷(20、40、60和80 N)以及磨损速率为250 r/min实验条件下的磨损行为进行评价。结果表明：B₄C/Mg复合材料在所施加载荷下均比纯Mg基体表现出更优异的抗磨性能。作为诱发浸渗剂的金属Ti颗粒，其含量对B₄C/Mg复合材料的磨损性能具有一定影响。纯Mg基体的主要磨损机制是磨粒磨损；而对于B₄C/Mg复合材料，当施加载荷较低时，主要磨损机制为粘着和层离；当施加载荷较高时，其磨损机制为加热软化熔化或塑性变形。

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Ti-22Al-26Nb-1Zr 合金在长期时效过程中的组织稳定性

张铁邦,黄刚,胡锐,李金山

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2549-2555.

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研究正交结构Ti-22Al-26Nb-1Zr合金片层组织在长期时效过程中B2相的分解、O相板条的球化等显微组织演变规律。结果表明：合金加热到B2单相区炉冷后可以获得板条组织，在(O+B2)相区700 °C时效100 h以内显微组织无明显变化。但在长时时效过程中板条组织发生明显粗化。在700 °C长期时效800 h时，B2相极不稳定，会在时效初期短时间内迅速发生分解。随着时效时间的延长，块状和少量板条状O相在晶界和O/BCC相界处析出并以球状形式长大。此外，在时效时间超过100 h后，会有明显的树枝状O相板条组织形成。

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生物医用Ti-Nb-Ta-Zr-Fe合金在林格溶液中的腐蚀行为

许艳飞,肖逸锋,易丹青,刘会群,吴靓,文璟

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2556-2563.

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采用动电位极化方法研究Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe (质量分数，%)(TNTZF) 合金37 °C下在林格溶液中的抗腐蚀性能，并在同样的条件下用Ti-6Al-4V ELI(低间隙)合金做对比实验。结果表明：TNTZF比Ti-6Al-4V ELI合金表现出更高的腐蚀电位，更低的腐蚀电流密度，更加稳定的钝化电流密度和更宽的钝化区间，因此具有更加优越的抗腐蚀性能。除此之外，在Ti-6Al-4V ELI合金的表面钝化膜上观察到了点蚀现象，但是在TNTZF合金表面没有发现点蚀现象。XPS分析结果表明：TNTZF合金表面钝化膜由TiO₂基体以及Nb₂O₅、NbO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、TiO和Ti₂O₃等氧化物共同组成，从而使得钝化膜更加稳定且保护作用更强，因此TNTZF合金比Ti-6Al-4V ELI合金表现出更加优越的抗腐蚀性能。

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热压缩条件下V-5Cr-5Ti合金的热激活参数

李鱼飞,王震宏,周运洪,罗超,赖新春

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2564-2570.

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为了了解V-5Cr-5Ti 合金(质量分数) 热加工过程的基本物理机制，在Gleeble-3800热物理模拟试验机上采用热压缩方法测量合金在1373~1673 K范围内的热激活参数。结果表明：抛物线型本构方程的应力指数n和激活能Q分别为4.87和375.89 kJ/mol。通过引入临界应力参数(σ₀)，计算得到的激活能Q为288.34 kJ/mol，这与合金的自扩散激活能(270~300 kJ/mol)相近。重复应力松弛实验得到合金的物理激活体积V_p和应变速率敏感指数m分别为(120~700) b³ 和0.075~0.122。上述激活参数表明：V-5Cr-5Ti合金在1373~1673 K和0.001~1.0 s^-1范围内的热压缩物理机制为克服林位错钉扎的位错攀移。

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等径角挤压铜合金的分节断裂

OmidNEJADSEYFI,AliSHOKUHFAR,VahidMOODI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2571-2580.

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本研究提供了等径角挤压不同铜合金的局部剪切、坯锭开裂和分节断裂的实验依据。结果表明，尽管很多参数影响局部剪切，但是合金的硬度和分节断裂与其有着直接的关系，而硬度与合金的成分和相组成有关。在室温下，α-黄铜可以成功进行等径角挤压，而α/β黄铜甚至在350 °C下都不能成功进行等径角挤压。利用DEFORM^TM 软件模拟了开裂和分节断裂，研究不同参数对分节断裂的影响。结果表明，摩擦力和加工速率对获得完美坯锭影响很小，而利用背压可以很好地减小局部剪切、坯锭裂纹、分节断裂和破坏。利用背压能减小流动局部化，当背压由0 提高到600 MPa时，可以提高材料流动均匀性并且使坯锭的均匀性提高36.1%。

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VC/TiC超晶格薄膜的微结构及超硬效应

董学超,岳建岭,王恩青,李淼磊,李戈扬

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2581-2586.

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采用磁控溅射工艺制备VC/TiC超晶格薄膜，并采用EDXA 、XRD、HRTEM和纳米力学探针研究调制周期对超晶格薄膜的微结构和力学性能的影响。研究结果表明，当超晶格薄膜的调制周期低于临界厚度时，制备的VC/TiC超晶格薄膜能够形成共格生长结构，并获得硬度显著提高的超硬效应。然而，随着调制周期的进一步增大，超晶格薄膜的共格结构遭到破坏，导致薄膜的硬度逐渐降低，并最终趋于其组元的混合平均值。XRD结果表明，当形成共格生长结构时，超晶格薄膜内部将产生共格协调应变，从而改变不同调制层的弹性模量，这也是VC/TiC超晶格薄膜能够获得超硬效应的重要原因。

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镀铝对7YSZ热障涂层冲刷性能的影响

张小锋,周克崧,董淑娟,徐伟,宋进兵,刘敏

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2587-2593.

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采用磁控溅射在大气等离子喷涂的ZrO₂-7%Y₂O₃(7YSZ)热障涂层表面制备一层厚度约15 μm铝膜，对镀有铝膜的热障涂层样品在700、900 °C分别保温1 h和5 h进行真空热处理。采用场发射-扫描电子显微镜对经真空热处理前后镀铝热障涂层的微观结构进行表征。采用X射线衍射和透射电子显微镜对经真空热处理前后镀铝热障涂层的物相变化进行分析。对等离子喷涂的7YSZ原始热障涂层和镀铝真空热处理后的热障涂层进行室温粒子冲刷性能对比。结果表明：镀铝热障涂层经真空热处理后在涂层表面出现疏松表层和致密底层，其成分主要为α-Al₂O₃，其中致密底层来源于Al膜与ZrO₂的高温原位反应且该层有较高的显微硬度。此外，冲刷实验后发现镀铝真空热处理后热障涂层的冲刷性能比无镀铝热障涂层有较大的提高。

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高温酸性溶液中316L不锈钢/Ni-Cu-P镀层的耐蚀性能

方信贤,周衡志,薛亚军,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2594-2600.

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为了改善316L不锈钢在高温酸性溶液中的耐蚀性，采用化学镀技术在316L不锈钢表面沉积高铜高磷Ni-Cu-P 镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对其结构进行分析，利用极化曲线、阻抗谱(EIS)及浸泡腐蚀试验对其在高温酸性溶液中的耐蚀性进行研究。结果表明，Ni-Cu-P 镀层由铜含量分别为19.98%和39.17% (质量分数)两种类型的胞状组织组成；在高温酸性溶液中，这种新型Ni-Cu-P 镀层可显著改善316L不锈钢的耐蚀性；镀态镀层的耐蚀性优于热处理态的；镀态镀层和经673 K热处理镀层的腐蚀机制是选择性腐蚀，而经773和873 K热处理镀层的腐蚀机制为点腐蚀。

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钕掺杂氧化钛薄膜的亲水和光催化性能

杜军,顾馨,吴其,刘娇,郭海志,邹建国

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2601-2607.

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通过酸催化溶胶-凝胶法在玻璃基板上制备具有高亲水性和光催化活性的Nd掺杂TiO₂薄膜。用XRD、SEM、TEM、FT-IR、光学接触角测量仪和紫外可见分光光度计研究Nd掺杂对薄膜的晶体结构、组成和光学性能的影响。结果表明，Nd掺杂对薄膜的亲水性和光催化性能有重要影响。Nd掺杂导致TiO₂晶格变形，抑制氧化钛由锐钛矿相向金红石相转变、紫外吸收光谱的红移，产生大量氢氧自由基(·OH)并加速表面的羟基化反应。当Nd掺杂量为0.1% (质量分数)时，薄膜颗粒尺寸最小，约为15 nm，薄膜的亲水性能最佳，接触角仅为8.1°，且92%的亚甲基蓝被光催化分解。此外，对Nd掺杂的改性机理进行讨论。

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工艺参数对激光金属沉积铜钛合金复合材料的影响

MutiuF.ERINOSHO,EstherT.AKINLABI,SisaPITYANA

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2608-2616.

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为获得最佳设计方案，设计两种实验方案，通过改变工艺参数对铜钛合金复合材料进行激光金属沉积。从显微组织演变、硬度和力学性能三方面对所沉积的复合材料进行表征。结果表明：复合材料的显微组织由一次、二次和三次枝晶臂，针状组织和α+β共晶组织组成。两种实验方案结果表明，在激光功率为1200 W、扫描速率为1.2 m/min的条件下得到的样品E具有最高的硬度，其值为HV (190±42)，但由于其脆性，因此出现一些横间裂纹；而在激光功率为1200 W、扫描速率为0.3 m/min条件下得到的样品B无裂纹产生，且其显微组织良好并含有较多的枝晶。得到的铜复合材料的应变硬化系数为3.35。

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具有网络结构的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃的塑性和断裂模式转变

蔡安辉,丁大伟,安伟科,周果君,罗云,李江鸿,彭勇宜

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2617-2623.

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研究网络结构对Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃的塑性和断裂模式的影响。采用化学腐蚀法显示并用SEM观察横截面和纵截面的微观结构，采用室温单向压缩试验测定力学性能。结果表明，网络结构显著地影响Zr-Al-Ni-Cu块体金属的塑性和断裂模式，当网络结构的尺寸达到某一临界值时，塑性和断裂模式发生转变。当胞状结构的尺寸约为3 μm时，Zr基块体金属玻璃表现出塑性，并且塑性随胞状尺寸的增加而降低。断裂模式随胞状尺寸的增加逐渐由单一45° 剪切面断裂向双45° 剪切面断裂，最后转变为劈裂断裂。另外，探讨这些Zr基块体金属玻璃的塑性和断裂模式发生改变的机理。

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熔体渗透参数对钨丝增强(Cu₅₀Zn₄₃Al₇)_99.5Si_0.5非晶复合材料显微组织和力学性能的影响

EbrahimKarimiSAEIDABADI,RezaGHOLAMIPOUR,BehrouzGHASEMI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2624-2629.

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在不同的温度(965，990和1015 °C)和时间(10和15 min)下，使用熔体渗透铸造制备钨丝增强的(Cu₅₀Zn₄₃Al₇)_99.5Si_0.5块体非晶复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜和准静态压缩实验表征材料的显微组织和力学性能。结果表明：在渗透温度为965 °C下保温15 min时制备的非晶复合材料，获得的最大极限抗压强度和失效应变分别为 1880 MPa和16.7%。

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Cu-Al-Zn形状记忆合金的热力学性能和表征

LidijaGOMID？ELOVI？,EminaPO？EGA,AnaKOSTOV,NikolaVUKOVI？,VesnaKRSTI？,Dragana？IVKOVI？,Ljubi？aBALANOVI？

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2630-2636.

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使用Muggianu模型计算Cu-Al-Zn三元形状记忆合金的热力学性能，通过实验研究其显微组织、硬度和导电性。使用Thermo-Calc 软件计算293 K等温截面图，采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线能谱分析(EDX)、硬度和导电性测试对其性能进行表征。热力学计算结果表明：在所有研究合金中，Cu与Al和Zn具有优良的混溶性。样品的显微结构分析表明其结构由大的多边形晶粒组成。

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PbF₂-TeO₂-B₂O₃-Eu₂O₃玻璃介电性能和弛豫动力学

Akshatha WAGH, Y. RAVIPRAKASH, Sudha D. KAMATH

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2637-2645.

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在频率范围为1 Hz~10 MHz和温度范围为313~773 K条件下，采用熔炼-淬火技术制备20PbF₂-20TeO₂- (60-x)B₂O₃-xEu₂O₃(x=0~2.5，摩尔分数，%)玻璃，并研究频率和温度对介电性能的影响。通过介电模量行为分析材料的介电弛豫动力学。在313~523 K温度范围内，介电损失可以忽略不计，表明玻璃具有良好的热稳定性。所制备的Eu₂O₃掺杂氧氟硼玻璃在高频低温下介电损失低，是良好的非线性光学材料。

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热分解CrOOH制备具有高近红外反射率的Cr₂O₃颜料

梁书婷,张红玲,雒敏婷,刘红霞,白玉兰,徐红彬,张懿,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2646-2652.

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为了减少温室气体的排放，缓解城市热岛效应，通过热分解CrOOH制备纯Cr₂O₃冷色颜料和掺Ti的Cr₂O₃冷色颜料。结果表明，所制备的纯Cr₂O₃颜料同时具有较高的近红外反射性能和优良的黄绿色调。同时，在Cr₂O₃中掺杂Ti⁴⁺离子可进一步提高其红外反射率和颜色性能。所制备的Ti掺杂Cr₂O₃颜料的颜色非常明亮光鲜。随着Ti掺杂量由0提高至0.006%(摩尔分数)，样品的近红外反射率由84.04%提高至91.25%。然而，Ti⁴⁺掺杂量过高 (x(Ti)≥0.008%)会使近红外反射率降低，这可能是由于随着Ti⁴⁺含量的升高，Cr_2-xTi_xO_3+δ的导电性能由p型导电转变为n型导电，同时伴随电阻率和近红外反射性能的变化。制备的明亮黄绿色调的Cr₂O₃颜料在建筑材料和军事方面具有非常广泛的应用前景。

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沉淀转化-热分解法制备纤维状镍粉

邬建辉,刘刚,苏涛,张文宏,罗妹妹,魏涛

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2653-2660.

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以氯化镍、草酸铵和氨水为原料，通过沉淀转化制备纤维状前驱体。采用XRD、SEM、IR和 DTA/TGA分析手段研究前驱体粉末的成分与形貌。结果表明：在pH=8.4~8.8时得到的前驱体在形貌和成分等方面均不同于在pH=6.0得到的前驱体，且两种条件下所得前驱体热分解的机理也不同。研究前驱体形貌、热分解气氛、温度及时间对镍粉形貌及分散性的影响，发现前驱体粉末在弱还原性气氛、温度为400~440°C下分解30 min时，最终产品基本保持前驱体的形貌。得到的纤维状镍粉分散性良好，但每根纤维表面不再光滑，而是具有大量微孔的粗糙形态。

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Fe³⁺/Fe²⁺氧化还原电解液在高性能聚苯胺/SnO₂超级电容器中的应用

刘田田,朱银海,刘恩辉,罗珍玉,胡添添,李增鹏,丁锐

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2661-2665.

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报道Fe³⁺/Fe²⁺氧化还原电解液在聚苯胺/SnO₂超级电容器中的应用，研究不同浓度的Fe³⁺/Fe²⁺离子对与 1 mol/L H₂SO₄溶液组成的氧化还原电解液在超级电容器中的赝电容行为。用循环伏安法、恒电流充放电法和交流阻抗法对超级电容器的电化学性能进行研究。当Fe³⁺/Fe²⁺浓度为0.4 mol/L时，超级电容器的性能最好，其在1 A/g电流密度下的比容量达到1172 F/g。将聚苯胺/SnO₂超级电容器进行长期的循环实验，经过充放电循环2000次后，其起始容量保持率达到88%。实验结果表明, 使用Fe³⁺/Fe²⁺氧化还原电解液来提高能量储存装置的性能具有很好的前景。

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氦原子对镍金属中刃型位错运动行为影响的原子模拟

阳喜元

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2666-2674.

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应用分子动力学(MD)技术和改进分析型嵌入原子法(MAEAM)研究氦原子对镍金属中刃型位错迁移行为的影响。首先通过计算晶格的Burgers矢量分布，确定两刃型分位错之间的平衡距离(D_ed)约为25.95 ？，而它们之间的堆垛层错能(E_sf)约为108 mJ/m²。然后研究He原子在晶格中不同位置的形成能(E_f)，发现He原子在镍金属晶体的张力区域受到晶格的吸引，而其在压缩区域则受到晶格排斥。通过探讨He原子与刃型位错之间的相互作用发现，相比于置换He原子而言，间隙He原子对位错迁移行为的影响更强烈。最后，研究表明间隙He原子的迁移在第一个分位错跨过后表现更明显，同时刃型位错也为He原子迁移提供了更快速的扩散路径。

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电磁场下AA3003/AA4045铝合金复层管坯水平连铸技术

武立,康慧君,陈宗宁,刘宁,王同敏

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2675-2685.

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采用数值模拟方法研究在电磁场下AA3003/AA4045铝合金复层管坯的水平连铸制备过程。为了考察电磁场对复层管坯水平连铸过程的影响，建立一个三维分析模型并对有无施加电磁场时的两个水平连铸过程分别进行全面地模拟与分析。数值模拟结果表明：施加旋转电磁搅拌后，铝合金熔体的紊流作用增强，糊状区的范围增大，糊状区的温度梯度减小且温度场变得均匀，铝合金熔体的固相率下降。这些改变有利于复层管坯组织的细化及复合界面元素的扩散。采用与数值模拟相同的工艺参数进行实验，结果证实在电磁场作用下复层管坯组织得到细化并且复合界面的元素扩散作用增强。

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单向拉伸试验研究AZ31B镁合金板材的电塑性效应

解焕阳,王倩,彭芳,刘凯,董湘怀,王建峰

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2686-2692.

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通过单向拉伸试验研究镁合金AZ31B的电塑性效应。为了显示脉冲电流的非热效应，在相同温度下开展两类试验：环境箱中的单向拉伸试验和脉冲电流辅助的单向拉伸试验。此外，对脉冲电流在材料变形过程中引起的温度场进行数值模拟。结果表明，沿材料截面方向温度分布均匀。通过对比两类单向拉伸试验的真应力-真应变曲线，证实了脉冲电流非热效应的存在。通过光学显微镜研究脉冲电流对材料微观组织演化的影响，结果表明：脉冲电流引起的动态再结晶对流动应力的下降起重要作用。最后，提出一个考虑电塑性响应的AZ31B流动应力模型，并通过实验进行验证。结果表明：模型预测结果和实验结果吻合较好。

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基于铅轧实验宽展公式中的名义摩擦因数

王鸿雨,胡玉昆,高锋,赵德文,张殿华

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2693-2700.

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在低辊径-厚度比下，研究摩擦因数在宽展公式中的作用，摩擦因数对展宽的作用主要体现在接触面的粗糙程度。经过5组不同的铅轧实验，获得不同等级的摩擦因数。随着宽厚比、压下率和辊径-厚度比的改变，可以得到不同的名义摩擦因数并应用在相应的公式中。随后提出一个拟合公式，通过与232次实验结果进行比较，验证拟合得到的名义摩擦因数的误差低于12%。通过一定次数的自学习修正，该误差减少至2%以下。最终实现通过可以变化的名义摩擦因数对宽展进行更加精确的预测。在真正的工作环境下使用名义摩擦因数，得到的宽展预测误差也小于2%。在实际生产中验证，得到了一个能够对宽展公式中摩擦因数进行设置的参考和解决方法，从而满足工业生产的应用。

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基于残余应力和微观组织形貌的铝合金CMT焊接接头薄弱环节的预测

舒凤远,田泽,吕耀辉,贺文雄,吕飞洋,林建军,赵洪运,徐滨士

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2701-2707.

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采用数值模拟与实验相结合的方法预测3道冷金属过渡(CMT)焊接接头的薄弱环节。通过有限元方法预测焊接接头中残余应力的分布特征；通过金相实验获得焊接接头中不同特征区域的微观组织形貌特征。接头对称面上的最大主应力值最高，故该区域在服役过程中较易产生拉伸裂纹。第一次层间冷却结束后，焊缝金属与基板的交界面上因等效von-Mises应力最大而具有较高的裂纹敏感性。根据金相分析结果，第3道焊缝中晶粒最为粗大，而层间的熔合区则具有粗大的晶间析出物组织特征，两种现象均意味着较差的力学性能。焊接接头中最为薄弱的区域则位于分别通过数值方法和实验方法得出的薄弱区域的交叉区域。

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循环点荷载作用下红砂岩的力学性能

周子龙,吴志波,李夕兵,李响,马春德

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2708-2717.

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利用MTS Landmark伺服加载试验对砂岩开展循环点荷载试验并对其力学特性进行研究。试验包含恒幅循环加载和荷载逐渐增加的多级循环加载两种方式，其加载频率和下限荷载比的变化范围分别为0.1~5 Hz 和 0~0.60。分析加载频率和下限荷载比对红砂岩疲劳寿命和滞回特性的影响。结果显示：红砂岩疲劳寿命随加载频率和下限荷载比的增加呈现先减后增的变化规律；在相同循环次数下，滞回环间距随加载频率的增大和下限荷载比的减小而不断增加。同时，红砂岩在循环点荷载作用下仍存在“锻炼”和“记忆”效应。

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硫铜钴矿生物浸出过程中细菌的作用及其溶解反应途径

杨洪英,刘伟,陈国宝,刘媛媛,佟琳琳,金哲男,刘子龙

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2718-2724.

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研究硫铜钴矿生物浸出过程中细菌的作用及其溶解反应途径。结果表明，间接作用机制和接触作用机制均对硫铜钴矿生物浸出过程产生影响。当细菌吸附到矿物表面时，矿物溶解速率显著加快，说明浸出过程中接触作用机制对硫铜钴矿的溶解有重要影响。浸出过程中硫元素氧化价态的变化顺序为S^-2→S⁰→S⁺⁴→S⁺⁶，并有单质硫沉淀在矿物表面，说明硫铜钴矿生物浸出过程按照多硫化物途径进行。硫铜钴矿表面被细菌严重腐蚀，出现许多大小不一的腐蚀坑洞，并有单质硫、硫酸盐及亚硫酸盐生成。这些氧化产物在矿物表面形成一层钝化层。

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中度嗜热菌浸出黄铜矿过程表面产物解析

赵红波,王军,覃文庆,郑细华,陶浪,甘晓文,邱冠周,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2725-2733.

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采用X射线衍射(XRD)与X射线光电子能谱(XPS)研究黄铜矿在中度嗜热菌浸出过程中的表面产物变化。结果表明，在A. caldus, S. thermosulfidooxidans 与 L. ferriphilum 浸出过程中，一硫化物(CuS)、二硫化物(S₂^2-)、元素硫(S⁰)、多硫化物(S_n^2-)与硫酸盐(SO₄^2-)是黄铜矿表面的主要产物。在A. caldus浸出黄铜矿过程速率较慢，这主要是由于黄铜矿的不完全溶解产生多硫化物，限制了进一步的溶解。在S. thermosulfidooxidans 与 L. ferriphilum 浸出黄铜矿过程中，多硫化物与黄钾铁矾是钝化膜的主要成分。元素硫不是导致黄铜矿生物冶金过程钝化的主要物质。

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亚熔盐法铬酸盐模拟浸出液中三水铝石的结晶行为

张培育,魏广叶,郭强,曲景奎,齐涛

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2734-2743.

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除去铬酸钾溶液中的铝并实现铝化合物的再利用是实现清洁、经济地生产铬盐的关键步骤。采用碳分的方法从配制的高K₂O/Al摩尔比铬酸钾溶液中去除铝。考察反应温度、碳分时间、CO₂流量、晶种系数对铝沉淀率的影响。优化反应条件为：反应温度为50 °C，碳分时间为100 min，CO₂流量为0.1 L/min，晶种系数为1.0。碳分产物为三水铝石。采用X射线衍射仪、扫描电镜和激光粒度仪对产物的结构和形貌进行表征。实验结果表明，产物的粒度和形貌受实验条件影响明显。产物的平均粒径为16.72 μm。对三水铝石的热分解路径进行研究。产物α-Al₂O₃含少量杂质(0.08% Cr₂O₃和0.10% K₂O)，适于后续利用。

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铁酸锌选择性还原及其在锌浸出渣处理中的应用

余刚,彭宁,周兰,梁彦杰,周晓源,彭兵,柴立元,杨志辉

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2744-2752.

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传统湿法炼锌过程产生大量富含有价金属资源的铁酸锌废渣，铁的分离是实现铁酸锌废渣中有价金属资源回收的关键。提出含大量铁酸锌的锌浸出渣选择性还原焙烧-浸出分离铁和锌的新方法。通过热力学分析确定铁酸锌分解过程中Fe₃O₄和ZnO产物的优势区域，并发现V(CO)/V(CO+CO₂)比是控制铁酸锌还原焙烧产物物相的关键因素，在V(CO)/V(CO+CO₂)比在2.68%-36.18%范围内，铁酸锌优先分解生成在Fe₃O₄和ZnO。通过TG分析，确定铁酸锌还原焙烧的最佳条件为焙烧温度700-750 °C，CO体积分数6%，V(CO)/V(CO+CO₂) 30%。基于上述研究结果，对富含铁酸锌的锌浸渣进行还原焙烧处理，焙烧产物经酸浸后，锌的浸出率达70%，铁的浸出率仅为18.4%，实现锌浸渣中锌和铁的有效分离。

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响应面法优化电炉炼钢粉尘中Zn的选择性浸出

Mehmet KUL, Kür？ad O？uz OSKAY, Mehmet ？？M？？R, Halit SüBüTAY, Habip KIRGEZEN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2753-2762.

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研究浸出参数对电炉炼钢粉尘灰中选择浸出性Zn的影响，以Zn和Fe的浸出率为响应变量，以硫酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比为独立变量，采用基于三水平Box-Behnken的响应面法对浸出参数进行优化。对试验结果进行ANOVA分析和验证。在硫酸浓度为2.35 mol/L，浸出温度为25℃，浸出时间为56.42 min，液固比为5的条件下，可得到Zn的最大浸出率为79.09%, Fe的最小浸出率为4.08%。通过ANOVA分析表明，对Zn和Fe浸出率影响最大的因素为硫酸浓度和浸出温度。基于响应面法的模型与试验数据具有很好的一致性，Zn和Fe浸出率的相关系数分别为0.98和0.97。

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熔炼低品位电子废料中铜的湿法冶金选择性回收

Ewa RUDNIK, Karolina KO？CZYK, Dawid KUTY？A

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2763-2771.

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比较从低品位电工电子废料中选择性回收铜的3种湿法冶金方法。首先将废料熔炼成Cu-Zn-Sn-Ag合金，并采用SEM-EDS和XRD进行表征。对合金进行阳极溶解，首先采用氨溶液和硫酸溶液对合金进行电沉积或在氨-硫酸铵溶液中浸出，然后进行电沉积铜。实现了各种金属分离，Pb、Ag 和Sn等沉积在阳极泥中，而铜则转移至电解液中并在阴极上还原析出。最佳的处理条件为在硫酸溶液中浸出，获得的最终产品为高纯Cu(99%)，电流效率为90%。采用氨浸出可使Cu离子富集在电解液中，利于后续的电沉积，但是自发溶解的速率较低。在氨-硫酸铵溶液中进行阳极溶解不利于各种金属在阳极泥、电解液和阴极沉积物进行分离。

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FeO_T-CaO-SiO₂-Al₂O₃渣系中铅及其氯化物蒸汽压测定

张延玲,EikiKASAI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2772-2780.

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利用Knudsen喷射法测试FeO_T-CaO-SiO₂-Al₂O₃ 渣系中铅及其氯化物的蒸汽压。结果显示该复杂体系中铅及其氯化物的蒸汽压随温度升高而升高。对于不含氯元素的渣系，铅的挥发气体种类为PbO和金属Pb。二者蒸汽压的对数(lnp)与温度的倒数(1/T)之间呈良好的线性关系。金属Pb蒸汽形成比例越高，总的蒸汽压越高。铅的蒸汽压随FeO_T-CaO-SiO₂-Al₂O₃ 渣系碱度的升高、随FeO含量及w(Fe²⁺)/w(Fe³⁺)比例的升高而升高。对于含有Cl元素的渣系，铅的挥发气体种类为PbCl₂和PbCl，二者总的蒸汽压随渣碱度及FeO含量的降低而升高。

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吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜氧化动力学

周宇通,李言祥,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2781-2788.

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在620~710 °C范围内，将压缩空气吹入含有陶瓷颗粒的A356铝合金熔体中制备泡沫铝样品。运用AES技术对泡壁表面进行分析，以研究温度对表面氧化膜厚度的影响。根据金属腐蚀学及流体力学原理建立表面氧化膜泡壁氧化动力学模型。从理论上预测不同温度条件下泡沫铝泡壁表面氧化膜的厚度，并与实验值进行对比。结果表明，在620~710 °C范围内，考虑上浮过程的模型预测的氧化膜厚度理论值明显高于实验值，而不包含上浮过程的模型预测的理论值与实验值符合较好，且后者能更好地描述泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化过程。研究表明，吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化速率与温度之间的关系符合Arrhenius公式。

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ZnO温度响应凝胶注模成型的流变性能和干燥机制

王小锋,王日初,彭超群,孙文燕,孙月花

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2789-2796.

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为解决坯体干燥问题，将含大单体支链的温度响应凝胶体系应用于ZnO的凝胶注模成型，研究大单体支链PIPAAm的加入量与支链长度、总有机物含量和固相体积分数对悬浮液流变性能的影响，并分析坯体的干燥机理。研究表明：添加该凝胶体系的ZnO悬浮液仍表现为剪切变稀流变行为，但其黏度随着PIPAAm支链的加入量与相对分子质量以及总有机物含量的增加而升高。大单体支链的引入抑制甚至消除ZnO温度响应凝胶注模坯体表面“密实层”的形成，加快坯体干燥，促进坯体收缩。

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Si-As合金平界面凝固过程实验数据的新阐释

S. L. SOBOLEV

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2797-2806.

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建立一个分析模型来描述Si-As合金在测得的界面速率范围内的凝固过程。分析表明：在低界面速率下，凝固发生在初始瞬态。因考虑了在高界面速率下的局部非平衡效应和在低界面速率下的稳态效应，这个模型与实验数据吻合较好。局部非平衡扩散效应缩小了初始瞬态过程，并导致了高界面速率下的无扩散凝固。

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Ni含量对提高Zn-Ni合金在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响(I)：极化和阻抗研究

Hany M. ABD EL-LATEEF, Abdel-Rahman EL-SAYED, Hossnia S. MOHRAN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(8): 2807-2816.

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Zn在保护钢铁材料不被海水腐蚀方面发挥重要作用。Zn和Ni的合金化能改善它的耐腐蚀性能。通过Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究Zn-Ni合金在合成海水(3.5% NaCl，质量分数)中的腐蚀行为，并比较不同Ni含量(0.5%~10%，质量分数)合金和纯Zn的耐腐蚀性能。结果表明：Zn-Ni合金的耐腐蚀性能优于纯Zn，只有Ni含量为0.5%的合金除外。Ni含量为10%的合金具有最好的耐腐蚀性能，这是由于在合金中形成了γ-Zn₃Ni 和γ-ZnNi相。但Ni 含量为0.5%的合金比纯Zn具有更高的腐蚀速率(更差的耐腐蚀性能)。

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2015年, 第25卷, 第8期　刊出日期：2015-08-25

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