中国有色金属学报（英文版）

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N.A.BELOV,A.N.ALABIN,I.A.MATVEEVA,D.G.ESKIN,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2817-2826.

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研究退火温度高达650 °C的循环退火对Zr含量高达0.5%(质量分数)的热轧Al合金板的比电导率和硬度的影响。相图成分计算和扫描电镜、透射电镜、电子显微探针分析结果表明，Al板的电导率取决于Al固溶体中的Zr含量，在450 °C退火3 h时，Al固溶体中的Zr含量最低。另一方面，合金板的硬度主要取决于L1₂(Al₃Zr)相纳米颗粒的数量。在450 °C退火一定的时间可得到最好的电导率和硬度值。

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半固态TiB₂增强铝基复合材料的流变性能

S.THADELA,B.MANDAL,P.DAS,H.ROY,A.K.LOHAR,S.K.SAMANTA

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2827-2832.

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研究半固态TiB₂增强Al-Mg合金复合材料浆料的流变性能，对半固态加工过程中的充型模拟是必需的。在一台Searle型流变仪的加热室内，将TiB₂增强原位Al-Mg合金复合材料样品再熔化，随后将温度降低到半固态温度范围。为了复合材料的流变性能，进行三种不同的实验：稳态实验、连续冷却实验和等温实验。此外，从实验得到的滞回曲线证实了浆料的触变性。结果表明：当等温保持时，复合材料浆料显示假塑性和剪切变稀行为直到剪切速率达到1300 s^-1；在更高剪切速率(>1300 s^-1)下，它显示出剪切增稠趋势，这可能是由于不可变形的纳米TiB₂颗粒的团聚引起的。通过剪切速率的间歇阶跃变化(剪切突变实验)也证实了浆料的假塑性行为。

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焊接参数对非偏移异种焊接6063铝合金和HCP铜接头材料流动、力学性能及金属间化合物的影响

T. K. BHATTACHARYA, H. DAS, T. K. PAL

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2833-2846.

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由于其复杂的特性，铝-铜异种焊接逐渐受到科学界和工业界的关注。在不同旋转速度(800和1000 r/min)和行进速度(20和40 mm/min)组合条件下，对6063铝合金与HCP 铜板材进行非偏移搅拌摩擦焊接，并对接头强度进行评价。采用扫描电镜和EDS元素分布研究不同参数组合下的材料流动。利用显微硬度测试和X射线衍射技术对显微组织和界面金属间化合物进行研究。材料流动分析表明，与800 r/min和40 mm/min(快冷却速度154 K/s)相比，在800 r/min和20 mm/min条件下(低冷却速度88 K/s)，能量输入足以塑化两种材料，并形成热力学稳定的硬质金属间化合物Al₄Cu₉和AlCu₄，得到最高的接头强度(78.6%铝基体强度)。

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7075 铝合金的搅拌摩擦加工及其后续时效处理

Siavash GHOLAMI, Esmaeil EMADODDIN, Mohammad TAJALLY, Ehsan BORHANI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2847-2855.

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使用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和维氏硬度测定仪研究后处理时效温度和时间对搅拌摩擦加工7075 铝合金的显微组织、力学性能和耐磨性的影响。结果表明，搅拌摩擦加工可获得均匀的、细小等轴再结晶显微组织，晶粒尺寸为4~5 μm。在搅拌区域和母材中的硬度值分别增加了30%和80%。基于透射电镜观察，推断出摩擦搅拌加工-时效处理对性能的改进归因于细小析出相。比较单一和双重时效条件，发现单一时效样品的硬度高于双重时效样品的硬度，这归因于单一时效样品中高体积分数的细小球状析出相。时效能降低铝合金磨耗率，且搅拌摩擦加工样品时效后其磨耗率降低更多。

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小搅拌针形状对搅拌摩擦焊6061铝合金显微组织和力学性能的影响

H.I.DAWOOD,KahtanS.MOHAMMED,AzmiRAHMAT,M.B.UDAY

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2856-2865.

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研究小搅拌针形状对6061铝合金搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能的影响。采用3种不同形状的搅拌针：螺纹锥形圆柱形(T1)、三角形(T2)和正方形(T3)。结果表明：不同形状的搅拌针会显著地影响焊接接头的性能。相对于使用其他形状的搅拌针，使用三角形搅拌针能获得最好的冶金和力学焊接性能。此外，使用正方形搅拌针制备的搅拌摩擦焊接头具有最低的拉伸强度和显微硬度。更小的搅拌针形状和轴肩直径导致热影响区域变窄和一定程度的软化。断口分析结果表明，不同形状的搅拌针焊接也能影响接头。断裂面显示三角形搅拌针制备的样品在拉伸试验中以韧性断裂形式失效，而在用其他形状的搅拌针(T1和T2)制备的接头中观察到了脆性断裂。

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6061铝合金的电火花加工

A.PRAMANIK,A.K.BASAK,M.N.ISLAM,G.LITTLEFAIR

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2866-2874.

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在不同脉冲时间和导线张力下，研究6061铝合金电火花线切割加工过程中材料的去除率、切口/狭缝宽度、表面光洁度和线电极磨损，通过改变脉冲时间和导线张力，在电火花线切割加工机床上进行了8次实验。结果表明，随着脉冲时间的延长，材料的去除率增加，但导线张力不影响材料的去除率。较高的导线张力有利于促进加工工艺的稳定性，产生较低的线电极磨损和更好的表面光洁度。随着脉冲时间的变化，表面粗糙度没有明显变化。在所有加工条件下，表面外观非常相似。加工后表面包含凝固熔融材料、飞溅材料和气泡。由于热量输入的增加，脉冲时间的延长增大了线电极的磨损。线电极的磨损产生了斜槽，该斜槽正面的切口宽度比底部的宽。较高的电极损耗会产生较高的锥度。

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Ca添加对镁合金板材组织和织构的影响

丁汉林,张鹏,程广萍,ShigeharuKAMADO

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2875-2883.

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采用多道次轧制方法制备AM60 (Mg-6.0Al-0.3Mn, 质量分数%)和ZXM200 (Mg-1.6Zn-0.5Ca-0.2Mn)镁合金板材，并研究镁合金板材的力学性能和织构特征。研究表明，在添加Ca的镁合金轧板中，细小的再结晶晶粒表现出特定的取向特征，从而改变了轧板的整体织构特征；固溶至镁基体中的Ca元素促使晶粒c轴由板坯法线方向向板宽方向偏转，亦可明显弱化板材织构。这导致了含Ca的镁合金板材表现出与稀土镁合金类似的织构特征。

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浇注温度和缸体温度对AZ91D镁合金流变注射成形件组织及力学性能的影响

祁明凡,康永林,周冰,朱国明,张欢欢,李扬德

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2884-2892.

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介绍一种先进的集金属熔化、储存、浆料制备、浆料输送和注射成形于一体的流变注射成形机，并使用该设备生产一批AZ91D镁合金流变注射成形件。研究浇注温度和缸体温度对AZ91D镁合金流变注射成形件组织和力学性能的影响规律。结果表明，流变注射成形工艺可以成功获得初生α-Mg颗粒细小、圆整、均匀分布于基体组织中的AZ91D镁合金成形件。随着浇注温度的下降，初生α-Mg形貌由粗大的蔷薇状逐渐转变为细球状。随着缸体温度的降低，初生α-Mg颗粒的尺寸先下降，之后基本保持不变，其球形度和固相率不断提高。同时，适当地降低浇注温度或缸体温度可以细化α-Mg颗粒和降低孔隙率，这有助于流变注射成形件力学性能的提高。另外，AZ91D镁合金流变注射成形件在力学性能上优于触变注射成形、流变压铸成形和高压铸造。与高压铸造相比，AZ91D镁合金流变注射成形件的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了27.8%、15.7%和121%。

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热处理Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金的显微组织与力学性能

李慧敏,李淼泉,罗皎,王柯

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2893-2900.

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研究热处理参数对Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金显微组织的影响及其等轴组织、双态组织和魏氏组织的室温拉伸力学性能和拉伸断口形貌。获得3种典型显微组织的热处理温度分别为830、890和920 °C，并保温30 min后炉冷。炉冷时，初生α相体积分数随热处理温度的升高而减小，在热处理温度为830、890和920 °C时，初生α相的体积分数分别为45.8%、15.5%和0；空冷时，初生α相体积分数的变化规律类似。升高热处理温度和炉冷均有利于次生α相的析出和长大。等轴组织具有良好的综合拉伸性能，其抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率分别为1035 MPa、1011 MPa、20.8%和58.7%；双态组织的屈服强度和伸长率略低于等轴组织的屈服强度和伸长率；魏氏组织的韧性差、屈服强度低，但抗拉强度高达1078 MPa。等轴组织和双态组织的室温拉伸断口呈韧窝断裂，塑性较好；魏氏组织的室温拉伸断口中韧窝断裂和晶间断裂共存，塑性较差。

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Ti-6Al-4V-xH合金相转变的原位研究

宗影影,黄树晖,郭斌,单德彬

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2901-2911.

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研究在加热和冷却过程中的氢致Ti-6Al-4V合金组织转变和相转变。试样从室温加热到1273K，随后又冷却至室温。氢含量范围为0~0.8% (质量分数)。系统研究氢致Ti-6Al-4V合金动态相变过程及相应的机制。当氢含量增大时，β相转变温度显著降低，但幅度趋缓，并且β相体积分数逐渐增加。在加热过程中，置氢Ti-6Al-4V合金的相转变可以分为三个阶段，具体的过程是：δ→α+H₂↑？δ+α′→β_H？α′→α_H+β_H？α_H→α+H₂↑？α→β？β_H→β+H₂↑。另外，也对氢含量与α′马氏体的M_s和M_f的关系进行研究。

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激光加工Ti6Al4V基复合材料的显微组织、硬度和耐腐蚀性能

N.M.BALOYI,A.P.I.POPOOLA,S.L.PITYANA,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2912-2923.

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在不同功率下将Nb和Ti-13Nb粉末进行激光沉积，以改善Ti6Al4V合金的表面性能。采用扫描电镜(附带EDS能谱仪)和光学显微镜对样品进行表征，采用X射线衍射仪分析样品的元素组成及相组成，获得样品的硬度、磨损和耐腐蚀性能。在Hanks溶液(模拟体液)中研究沉积层的腐蚀和磨损行为。显微组织观察结果表明，沉积的Nb层为斜方晶系的树枝状α″和亚稳态β-Nb相，其硬度分布不均匀，平均硬度为HV364；沉积的Ti-13Nb层为马氏体α′和亚稳态β-Nb相，其平均硬度为HV423。干滑动摩擦条件下Ti-13Nb层的耐磨损性能归因于其硬度的增加。实验结果表明，在Ti6Al4V基体上沉积Nb和Ti-13Nb极大地降低了各层中Al和V的含量。在模拟体液中，与基体相比，Nb增强复合材料具有最好的耐磨损和耐腐蚀性能。因此，此复合材料将对改善整形外科植入材料性能发挥最佳作用。

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加热成形中纯钛板与模具间的摩擦行为

马俊,杨合,李恒,王丹,李光俊

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2924-2931.

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板料/模具间的摩擦润滑条件是影响薄壁钛合金产品成形质量、成形极限和模具寿命的关键因素。利用压缩扭转摩擦方法，结合正交试验设计，改变模具材料、润滑状态、温度和压力等参数，研究热成形CP-3钛板和模具间摩擦因素的变化规律及作用机理。结果表明：影响CP-3板料温成形摩擦因数显著因素为润滑剂、模具粗糙度、模具材料、转速、压力和温度；相对于干摩擦，石墨和MoS₂干膜润滑剂对板料/模具间摩擦的改善效果均很明显，摩擦因数最大降低了0.318；不同参数下Cr12MoV/CP-3和铝青铜(QA110-3-1.5)/CP-3摩擦因数的变化趋势基本相同，即随模具表面粗糙度和转速的增大而增大，随温度和压力的增加先增大然后减小。

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以银为中间层扩散连接Ti-6Al-4V和304不锈钢的工艺窗口

M. BALASUBRAMANIAN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2932-2938.

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由于钛合金具有高的化学活性，很难采用传统焊接技术进行连接。在钛合金和不锈钢熔焊过程中，钛容易与空气中的氮和氧反应形成脆性中间化合物，降低焊接接头的力学性能。因此，宜采用扩散连接钛合金。以银为中间层，研究扩散连接Ti-6Al-4V和AISI304不锈钢的工艺参数。通过搭接剪切实验和显微组织分析对接头质量进行评价。通过实验结果得到扩散连接的工艺窗口，为获得无缺陷接头工艺参数提供参考。在750-800 °C时可以成功进行扩散连接。在5 MPa和 90 min 条件下焊接接头可获得最大搭接剪切强度。

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磷偏聚对IN706合金铸态组织及均匀化处理的影响

章莎,信昕,孙文儒,孙晓峰,于连旭,张玉忱,胡壮麒

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2939-2947.

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研究磷偏聚对IN706合金铸态组织及均匀化处理的影响。结果表明，磷偏聚于Laves相中，显著影响合金的铸态组织。磷抑制Laves相以共晶形态析出，但促进Laves相以块状形态析出。磷细化枝晶组织，并且扩大枝晶间面积。磷对铸态组织的影响是由于其在γ基体的低溶解度和对γ基体凝固的阻碍作用引起的。此外，磷稍微降低Laves相的熔点，在均匀化过程中，磷阻碍Laves相溶解以及枝晶干与枝晶间的元素扩散。磷通过阻碍元素扩散来推迟均匀化过程。

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液氮低温轧制Cu-Ag合金的织构演变和再结晶行为

鲁月,马茹,王轶农

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2948-2957.

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对Cu-Ag合金在低温下进行大变形量轧制加工，研究其织构演化特征和力学性能，随后对轧制板材进行热处理，观察其退火行为。结果表明，与常温轧制板所表现的铜型织构不同，低温下轧制板材内的交滑移机制被抑制，而其主要织构特征为黄铜型织构，且板材的抗拉强度和屈服强度均有提高。退火后，低温轧制板内发生原位再结晶，其织构随机分布，而常温轧制板的退火织构主要为立方织构。利用金相和电子背散射衍射手段观察退火前后材料的微观组织，发现低温轧制时板材内动态回复过程被抑制，因而轧制后变形储能较高，退火时，与常温轧制板相比能在较低温度发生再结晶软化行为。

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微量硼元素的添加对AlCoCrFeNi多主元合金显微组织和性能的影响

陈秋实,卢一平,董勇,王同敏,李廷举

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2958-2964.

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研究微量硼元素对AlCoCrFeNiB_x(x = 0, 0.01, 0.02…0.09, 0.10, x为摩尔分数)高熵合金微观组织和性能的影响。AlCoCrFeNi高熵合金呈现典型的等轴晶结构，晶内伴随着明显的成分偏析。然而，随着硼元素的添加，合金呈现明显的树枝晶结构。在树枝晶内可以观察到典型的调幅分解结构。晶体结构也随着硼元素的增加由B2 + BCC结构转变为B2 + BCC + FCC的混合结构；合金硬度呈先升后降趋势，由HV 486.7升高至HV502.4，最后降低至HV460.7；压缩断裂强度在x=0.08前呈上升趋势，之后呈下降趋势；合金呈软磁性，其矫顽力和饱和磁化强度均随着硼元素含量增加而下降，表明硼元素对合金软磁性有提高作用。

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烧结工艺对添加造孔剂制备多孔钛性能的影响

李伯琼,李志强,陆兴

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2965-2973.

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采用粉末冶金法在不同烧结条件下添加聚甲基丙烯酸甲酯造孔剂制备临床骨科用多孔钛，并研究其形态特征及力学性能。研究表明：烧结温度的升高及时间的延迟导致多孔钛孔壁晶粒尺寸的增大和孔隙尺寸的减小，从而提高多孔钛的拉伸强度和弹性模量。与多孔钛相比，未添加造孔剂烧结钛制品的显微组织及力学性能更加依赖烧结温度及时间。这些机制的相对贡献亦受原始粉末结构及氧含量的影响。

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载IGF-1与TGF-β₁明胶微球涂层的多孔钛对MG63细胞功能的影响

陈良建,陈畅,乔雪岩,余琨,谢丽子,曹君,刘蓓蕾,颜阳

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2974-2985.

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用金属注射成形(MIM)技术制备孔隙度为60%的多孔钛，用改良冷凝聚合交联法制备明胶缓释微球并涂覆于多孔钛表面，体外细胞评价胰岛素生长因子-1(IGF-1)、转化生长因子-β₁(TGF-β₁)明胶缓释微球涂层多孔钛对MG63细胞功能的影响。结果表明：明胶缓释微球涂层多孔钛无细胞毒性；当IGF-1、TGF-β₁明胶缓释微球的载药浓度分别在0.1~10 ng/mg和0.25~2.5 ng/mg范围内时，与MG63细胞共培养，IGF-1和TGF-β₁的载药浓度与细胞的增殖和分化呈正相关；当微球的载药浓度IGF-1为10 ng/mg，TGF-β₁为2.5 ng/mg时，MG63细胞具有最优的增殖和分化；IGF-1和TGF-β₁联合应用对MG63细胞的黏附、增殖与分化作用明显优于单一应用。

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Pd微纳米粒子在石墨烯/聚酰亚胺薄膜上的电沉积及其电催化氧化甲酸

张焱,王琴,叶为春,李佳佳,王春明

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2986-2993.

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利用电化学沉积法在柔韧的石墨烯/聚酰亚胺(Gr/PI)复合膜上制备一种新的花状、微纳结构的Pd电催化剂。作为对比研究，同时在羧基化碳纳米管/聚酰亚胺(COOH-CNTs/PI)上制备Pd微纳米粒子催化剂。对合成的Pd/Gr/PI和Pd/COOH-CNTs/PI进行X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析。XRD和SEM分析结果表明：当沉积条件相同时，相对于在COOH-CNTs/PI膜上制备的Pd微纳米粒子，在Gr/PI复合膜上电沉积得到的Pd微纳米粒子尺寸更小，分布密度更大，且分布更均匀。通过循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)研究这两种催化剂对甲酸的电催化氧化性能。结果表明：在Gr/PI电极上沉积得到的Pd的催化效率更高、稳定性更好。这是由于在Gr/PI电极上沉积得到的Pd颗粒尺寸更小，分布密度更大，催化活性点位更多，因而对甲酸的催化氧化效果更好。

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电沉积法制备超顺排碳纳米管增强铜基层状复合材料

靳宇,朱琳,薛卫东,李文珍

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 2994-3001.

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采用电沉积法，使用纯铜和超顺排碳纳米管薄膜(SACNT)制备新型金属基复合材料。将SACNT铺放在钛板上，然后在其表面电沉积一层纯铜。通过不断重复铺膜和电沉积的过程，可以得到含有几十层到上百层碳纳米管薄膜的铜基层状复合材料。通过调整电沉积参数可以控制电沉积的每一层纯铜的厚度，每一层纯铜的厚度可以小于2 μm。通过显微组织分析发现，SACNT的超顺排特性在复合材料中得到保留。力学性能和电学性能测试结果表明：相比于纯铜材料，复合材料的抗拉强度和屈服强度均大幅提升，且导电能力没有受到明显影响。这种工艺可以大批量制备含有高体积分数和定向排布特征碳纳米管的金属基纳米复合材料，具有良好的实际应用前景。

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磁控溅射W/DLC/W-S-C复合膜的制备及其性能

代明江,韦春贝,周克崧,朱敏,侯惠君,林松盛,佟鑫,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3002-3011.

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采用磁控溅射方法制备W/DLC/W-S-C复合膜，研究不同WS_x含量对复合膜结构和结合强度的影响；采用球-盘式摩擦试验仪研究复合膜在大气环境以及氮气环境下的摩擦磨损性能。结果表明：复合膜结构致密，在非晶类金刚石基质中存在WS_x和WC_x化合物。合适的WS_x含量有利于提高复合膜的膜/基结合强度。在大气环境下，随着C含量的增加复合膜的耐磨性能提高，其摩擦因数在0.15~0.25之间；在氮气环境下，随着WS_x含量的增加复合膜的耐磨性能提高，其摩擦因数在0.03~0.10之间。

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基于非晶SiO₂过渡层在硬质合金刀具基体上沉积金刚石涂层

崔雨潇,赵天奇,孙方宏,沈彬

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3012-3022.

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以氢气和正硅酸乙酯为反应源，采用前驱体裂解的方法在硬质合金基体上制备非晶SiO₂(a-SiO₂)薄膜。X射线衍射(XRD)分析表明，非晶薄膜与基体发生反应，并在界面上形成硅钴化合物。此外，透射电镜(TEM)表征表明，该薄膜由微米级的空心球团状的非晶SiO₂颗粒构成。随后，将非晶SiO₂薄膜作为过渡层，采用热丝化学气相沉积技术在过渡层上沉积金刚石涂层。通过压痕试验表征制备获得的金刚石-非晶SiO₂复合涂层对硬质合金基体的附着力。通过加工玻璃丝纤维增强塑料(GFRP)表征该复合涂层的切削性能。结果表明，非晶SiO₂过渡层可以有效地改善金刚石涂层对硬质合金基体的附着力。此外，非晶SiO₂过渡层的厚度对金刚石涂层附着力的提升效果有很大影响。

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深冷处理对不同碳含量WC-11Co硬质合金显微组织及性能的影响

谢晨辉,黄继武,唐云锋,谷立宁

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3023-3028.

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研究深冷处理对不同碳含量WC-11Co硬质合金显微组织和性能的影响。结果表明：经深冷处理后WC晶粒的形状通过球化方式变成具有圆滑过度角的三角菱柱状，但其尺寸无明显变化。在经深冷处理后的合金中， W在Co中的固溶度减小，且Co相发生了从面心立方α-Co到密排六方ε-Co的转变。此外，深冷处理提高了合金的硬度与抗弯强度，但是对于合金的密度与钴磁性能影响不大。

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AuAgCu电刷与Au镀层的滑动电接触性能

谢鑫林,张雷,肖金坤,钱志源,张涛,周科朝

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3029-3036.

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研究AuAgCu电刷与Au镀层在不同载荷和滑动速度条件下的滑动电接触性能，测试两电刷间的接触电压降和电噪声，记录电阻波形，观察电刷和镀层的磨损表面和磨屑形貌。结果表明：接触电压降和电噪声随载荷的增加而降低，随滑动速度的增加而急剧增加。在真空载流条件下，AuAgCu电刷与Au镀层的磨损过程包括粘着、金由镀层向电刷的转移、磨屑在两接触表面间的滚动以及接触边缘发生的电弧熔融等现象。这种金对金的滑动电接触系统具有较高的可靠性。

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Inconel 625大型厚壁管挤压动态再结晶演化规律仿真

党利,杨合,郭良刚,石磊,张君,郑文达

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3037-3047.

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基于DEFORM-2D有限元平台，建立能准确预测Inconel 625大型厚壁管挤压过程宏、微观变形行为的有限元模型。揭示关键挤压参数对挤压管动态再结晶平均晶粒尺寸及晶粒分布均匀性的影响规律。研究结果表明，随着坯料初始温度、挤压速度和摩擦因数的增加，管材晶粒分布均匀性呈先增加后降低的趋势；增大挤压比能提高管材组织均匀性；随着坯料初始温度的升高，管材平均晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势；挤压比的增大能显著减小管材平均晶粒尺寸；挤压速度和摩擦因数对管材平均晶粒尺寸的影响不明显。

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2524铝合金蠕变时效本构建模及回弹仿真

杨有良,湛利华,李杰,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3048-3055.

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研究2524铝合金板材蠕变时效过程中的本构建模及回弹仿真。在180~200 ℃、140~210 MPa和16 h条件下，对2524铝合金进行一系列的蠕变时效实验。基于这些实验数据建立能够很好地描述合金蠕变时效行为的材料本构模型。通过将本构模型嵌入到有限元软件MSC.MARC的子程序中，分析沿板材厚度分布的内应力对回弹的影响。仿真结果表明：仅考虑拉应力时，板材回弹量为61.12%，而同时考虑拉应力和压应力时，回弹量为65.93%。另外，对2524铝合金板材进行蠕变时效成形实验。成形板材回弹量为68.2%，其值更接近 65.93%。这表明仿真分析时同时考虑板材厚度方向的拉压内应力更能准确预测构件的回弹量，这样得到的仿真结果更符合实验结果。

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电液颤振对6061铝合金反挤压成形过程的影响

胡新华,王志恒,鲍官军,洪潇潇,薛军义,杨庆华

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3056-3063.

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研究电液颤振技术在冷挤压成形中应用的可行性。在室温下对6061铝合金坯料进行传统反挤压和电液颤振辅助反挤压。实验结果表明，给凹模施加频率为100 Hz、幅值为0.013 mm的颤振，可使最大挤压力下降5.65%。采用有限元软件Deform模拟反挤压过程，结果表明，在反挤压过程中，颤振可使坯料与模具之间的摩擦因数从0.2下降为0.1，改变材料流动的方向及提高材料流动的瞬时速度，同时使坯料承受较小的最大塑性应变，其应变分布较传统反挤压更均匀。

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径向压力辅助充液拉深锥形杯的工艺窗口图

AbbasHASHEMI,MohammadHOSEINPOURGOLLO,S.M.HosseinSEYEDKASHI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3064-3071.

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起皱和破裂是锥形杯成形过程中的主要缺陷。径向压力辅助充液拉深是一步成形筒形件的板材液压成形技术。获得了径向压力辅助充液拉深 Al1050-O、纯铜和DIN1623 St14 钢板的工艺窗口图。该工艺窗口图可快速评估板材液压成形零件的可制造性。采用有限元方法对径向压力辅助充液拉深进行模拟，并研究压力路径和原始材料及其厚度的影响。通过实验对模拟结果进行验证。结果表明：对于初始厚度较薄和强度较高的板材，其成形性更好，最终产品的的厚度分布也更均匀。所得工艺窗口图可以预测在不同加载路径下合适的加工区间以及破裂或起皱的可能性。

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2219-T87铝合金GTAW焊接接头的局部本构关系测量及单向拉伸数值模拟

李艳军,李权,吴爱萍,麻宁绪,王国庆,HidekazuMURAKAWA,鄢东洋,吴会强

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3072-3079.

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通过实验和数值模拟方法研究2219-T87铝合金钨极氩弧焊接接头(GTAW)的局部及全局力学性能。采用数字图像相关(DIC)技术对拉伸过程的变形进行测量，并获取接头不同区域的局部应力-应变曲线。结果表明：DIC方法可以有效地测量非均匀接头的局部本构关系，但存在局限性，只有最薄弱区(断裂位置)才能得到完整的应力-应变曲线。通过外延得到了其他区域完整的应力-应变关系，并应用于单向拉伸模拟，模拟结果与实验结果具有良好的一致性，验证了材料本构关系的正确性。在拉伸过程中由于应变集中，裂纹从焊趾启裂，沿着熔合线扩展，最后扩展进入部分熔化区(PMZ)。

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基于变参数的强力旋压衬套Ramberg-Osgood本构模型

赵俊生,顾元通,樊文欣

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3080-3087.

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为了得到不同工艺参数下锡青铜衬套强力旋压后的本构模型，采用SXD100/3-CNC数控强力旋压机对其进行旋压加工，结合单向拉伸试验，分析强力旋压工艺参数对旋压件力学性能的影响。基于获得的实验数据，通过正交实验建立强力旋压工艺参数的三元二次回归方程，得到锡青铜连杆衬套的Ramberg-Osgood本构模型。基于宏观增量本构关系，采用Mises屈服准则和随动强化模型推导强力旋压的弹塑性增量本构方程。结果可用于连杆衬套的有限元弹塑性数值仿真。

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强化电动修复铅酸电池厂附近铅污染的土壤

蔡宗平,JeremiahvanDOREN,方战强,李伟善,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3088-3095.

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为了改进传统电动修复铅污染土壤效率，采用交换电极电动修复技术对珠江三角洲区域一铅酸电池厂附近的铅污染土壤进行修复。研究铅去除效率和土壤pH值的变化与修复时间及交换频率的关系。结果表明：当工作电压梯度为1 V/cm，交换间隔为48 h，铅去除效率最大值达到87.7%，远远大于传统固定电极方向运行模式的去除效率(61.8%)。另外，采用交换电极电动修复可以消除传统固定电极方向运行出现的“聚焦效应”，而且不用添加化学试剂。讨论了交换电极技术中铅在土壤中电迁移的机理。

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Acidithiobacillus ferrooxidans适应底物后对两种不同形态单质硫(α-S₈和μ-S)的利用和硫形态转化

刘红昌,夏金兰,聂珍媛,郑雷,马陈燕,赵屹东

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3096-3102.

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研究典型中温嗜酸菌株Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270对两种不同形态单质硫(α-S₈和μ-S)的利用和硫形态转化。A. ferrooxidans分别在α-S₈或者μ-S中培养以适应能源底物。A. ferrooxidans在这两种单质硫中的生长和硫氧化行为的结果表明，A. ferrooxidans在α-S₈中生长时比在μ-S中生长晚1 d进入对数期，但是A. ferrooxidans在α-S₈中生长时在对数期生长较快且培养液具有较高的细胞浓度和较低的pH值。经过A. ferrooxidans的培养，这两种单质硫都被明显腐蚀和细胞修饰。此外，经过A. ferrooxidans的生长，无定型态的μ-S表面组分变为63.1% μ-S和36.9% α-S₈，正交晶系的α-S₈表面组分变为68.3%α-S₈和31.7%μ-S；而无菌对照组μ-S和α-S₈表面组分都没有变化，表明这两种不同形态的单质硫在A. ferrooxidans的作用下发生了相互转化。

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铁闪锌矿的Sulfobacillus thermosulfidooxidans菌浸出及电化学性能

熊先学,顾帼华,班进荣,李双棵

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3103-3110.

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采用纯种Sulfobacillus thermosulfidooxidans菌进行铁闪锌矿的生物浸出及电化学实验，研究颗粒大小、pH值控制和外加Fe³⁺离子对锌浸出的影响。结果表明：在生物浸出过程中铁闪锌矿生物浸出的最佳粒度范围为0.043~0.074 mm；定期调整pH值至初始值对获得较高的浸出率有重要影响；外加Fe³⁺离子能加速铁闪锌矿的生物浸出，但当外加Fe³⁺离子浓度超过2.5 g/L时，促进作用变弱，甚至阻碍铁闪锌矿的溶解。SEM和XRD分析浸渣发现，在矿物表面形成一层由单质硫和黄钾铁矾组成的产物层，并导致后期的浸出速度低。电化学测试实验结果表明，外加Fe³⁺离子可以增加腐蚀电流密度，有利于锌的提取。交流阻抗谱表明，添加Fe³⁺离子后没有改变反应过程的控制步骤。

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丁黄药体系中方铅矿与黄铁矿的伽伐尼作用对其浮选行为的影响

覃文庆,王兴杰,马丽媛,焦芬,刘瑞增,高科

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3111-3118.

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采用电化学、吸附、浮选和红外光谱测试技术，研究方铅矿和黄铁矿之间的电化学相互作用对其矿物浮选行为的影响。电化学实验结果表明，方铅矿的电化学活性比黄铁矿的高，在与黄铁矿组成的电偶对中为阳极，偶合体系中方铅矿的腐蚀电流密度为自腐蚀电流密度的4倍，腐蚀速率增加。吸附实验结果表明，偶合体系中丁黄药在方铅矿表面的吸附量和吸附速率增加，并且受方铅矿与黄铁矿组成比例和作用时间的影响。与单矿物浮选相比，电化学相互作用减小了方铅矿与黄铁矿的可浮性差异，电偶对中矿物间的电化学作用同时影响表面亲水性和疏水性产物的生成，从而使方铅矿的浮选回收率降低，而黄铁矿的增加。红外光谱测试结果表明，方铅矿与黄铁矿间发生电化学作用时，丁黄药在黄铁矿表面的吸附产物双黄药减少。

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天然黄铁矿和石英中体缺陷组分对浮选溶液化学的贡献

先永骏,聂琪,文书明,王伊杰

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3119-3125.

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以某一典型Cu-Pb-Zn-Fe硫化矿矿床中的黄铁矿和石英为研究对象，对其晶体中的体缺陷特征进行研究。结果表明：天然黄铁矿和石英晶体中存在大量体缺陷，这些体缺陷呈现各种形态，包括长条形、椭圆形和不规则形状，大小从几微米到近百微米不等。由于体缺陷在形成过程中能捕获成矿流体和矿化流体，因此，含有大量成矿元素。水溶液的多种金属和非金属化学成分分析及EDS分析结果表明，在磨矿的过程中，矿物中体缺陷将破裂或断裂，向溶液中释放其中的化学成分。在磨矿细度为d₉₀=37 μm，含10g黄铁矿的40mL清洗溶液中，Cu, Pb, Zn, Fe, Ca, Mg 和Cl^-的浓度分别达到32.09×10^-7、16.51×10^-7、19.45×10^-7、516.52×10^-7、129.50×10^-7、 35.30×10^-7和 433.80×10^-7mol/L；含石英的清洗水溶液中上述离子的浓度分别达到 19.20×10^-7、8.88×10^-7、8.31×10^-7、82.71×10^-7、16.21×10^-7、4.28×10^-7和731.26×10^-7mol/L，此浓度远高于黄铁矿或石英非氧化溶解时相应的浓度。因此，矿物晶体体缺陷中的成矿流体对硫化矿浮选溶液化学具有重要贡献，这将有助于深入认识硫化矿浮选的本质。

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2,3-二巯基丁二酸在铜-钼硫化矿浮选分离过程中的选择性抑制作用

李明阳,魏德洲,沈岩柏,刘文刚,高淑玲,梁广泉,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3126-3132.

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2,3-二巯基丁二酸(DMSA)是一种铜-钼硫化矿分离浮选抑制剂。浮选试验结果表明，在pH4-12的范围内少量的DMSA可对黄铜矿产生强烈的抑制作用。在pH6条件下对单矿物、人工混合矿、含钼铜精矿进行浮选分离试验，钼的浮选回收率分别为85%、75%和80%，同时铜的回收率仅为15%、5%和20%。吸附量试验结果显示，DMSA在黄铜矿上的吸附作用明显强于辉钼矿。前线轨道计算表明，DMSA分子中的两个硫原子是药剂分子与黄铜矿表面作用的活性中心。费米能级计算结果显示黄铜矿可以从DMSA分子获得电子而辉钼矿不能。

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气体选择性还原红土镍矿的热力学

陈松,郭曙强,姜兰,徐玉棱,丁伟中

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3133-3138.

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由于硫化镍矿生产镍铁在经济和环境上不断出现的问题，采用红土镍矿生产镍铁越来越受到重视。但是红土镍矿制备镍铁的火法工艺中，在提高铁镍产品中的镍含量方面的理论研究仍存在许多不足。出于这方面的考虑，假设Fe₂O₃、FeO和Fe₃O₄的活度为1，计算了CO₂/CO、H₂O/H₂和CO₂/H₂三种气氛下选择性还原红土镍矿时，不同铁活度下铁-铁氧化物的平衡条件。从已有的热力学数据出发，利用Miedema二元合金生成热模型，计算了Ni-Fe固态二元合金中铁的活度系数。并以活度系数为纽带，最终计算出这三种还原气氛下，镍铁合金产物中的铁含量与还原气体分压、还原温度的关系。并用CO₂/H₂还原红土镍矿，得到的实验数据与理论值进行了对比分析与讨论，热力学计算结果很好地解释了选择性还原红土镍矿时铁金属化无法避免的原因，并较好地预测了红土镍矿还原产物中铁含量随温度和气体组分的变化趋势。

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柠檬酸助浸提取赤泥中钛的动力学

朱晓波,李望,管学茂,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3139-3145.

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在硫酸体系中，采用柠檬酸助浸提取赤泥中的钛，以提高钛的浸出效率。考察柠檬酸用量、硫酸浓度、浸出温度、反应时间和液固比等因素对钛浸出率的影响。研究赤泥浸出提钛过程的动力学理论。结果表明：在赤泥浸出过程中添加柠檬酸可显著提高钛的回收率和降低硫酸消耗。通过添加5%的柠檬酸，钛的浸出率从65%提高至82%，硫酸消耗降低30%，赤泥中的钙钛矿、板钛矿和赤铁矿更容易溶解溶出。动力学研究表明：赤泥助浸酸浸提钛过程受未反应收缩核模型的扩散步骤控制，线性相关系数大于0.98。通过添加5%的柠檬酸，可使赤泥酸浸提钛表观速率常数从0.0012提高至0.0019，表观活化能由39.77 kJ/mol 降至 34.61 kJ/mol。

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锑在Na₂CO₃-NaCl二元熔盐中的溶解度

陈永明,叶龙刚,唐朝波,杨声海,唐谟堂,张文海,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3146-3151.

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研究了在700~1000 °C温度范围内金属锑在Na₂CO₃-NaCl二元熔盐中的溶解行为。结果表明，金属锑的溶解平衡可以在3 h内完成，同时锑的溶解量随熔体黏度的降低而减少。在700、800、900和1000 °C时锑的饱和溶解量分别为5.42%、2.42%、0.75% 和0.68%，较高的温度和适量的NaCl含量可以降低锑的溶解量。不溶解的锑沉聚于熔盐底部，不与熔盐反应。溶解在熔盐表面的锑容易被氧化，而溶解于熔盐中的锑以金属态的形式随机地分布于熔盐中，形成夹杂。

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Ni合金化对Zn在3.5%NaCl溶液中阳极溶解行为的影响(II): 动电位、恒电位和恒电流研究

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(9): 3152-3164.

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Zn是钢防腐常用的金属。进一步添加其他元素，如Ni，可以降低其腐蚀速率，保持其牺牲性保护作用。采用动电位、恒电位和恒电流技术研究Zn、Ni和不同Ni含量(0.5%~10%)的Zn-Ni合金在3.5%NaCl溶液中的阳极溶解行为。利用EDX和SEM对Zn，Ni和Zn-Ni合金腐蚀层的成分和显微组织进行表征。恒电位曲线表明，所有研究电极的阳极行为都呈现活化/钝化转变，而且除99.5Zn-0.5Ni合金外，随着Ni含量的增加，合金的钝化趋势减弱。而动电位曲线表明，只有Zn表现出活化/钝化转变。表面分析表明，腐蚀产物主要为氧化物、氯化物和氢氧氯化物。与Zn相比，90Zn-10Ni合金中可观察到细微的裂纹。

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基于地面激光扫描点云数据和NURBS曲面的DEM重建

宋冰,郑南山,厉东伟,陈冉丽,李亮,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(9): 3165-3172.

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煤炭资源的井工开采不可避免地引起地表沉陷，快速高精度获取地面沉降信息尤为重要。然而，传统的数据获取方法难以满足要求，本研究基于地面激光扫描点云数据重建数字高程模型（DEM）。在介绍地面三维激光扫描重建DEM原理的基础上，提出一种融合NURBS曲面的DEM重建方法，并分析不同曲面拟合模型重建DEM的性能特征。结果表明：基于点云数据和NURBS曲面重建的DEM能够较好地满足精度要求，而马鞍面拟合方法的精度高于椭圆抛物面拟合方法的精度。采用NURBS曲面算法重建的DEM表面连续，易于互操作，对监测分析煤矿开采引起的地表动态沉降过程具有重要意义。

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2015年, 第25卷, 第9期　刊出日期：2015-09-25

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