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2016年, 第26卷, 第6期 刊出日期:2016-06-25
  

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    Structural Materials
  • A.C.UMAMAHESHWERRAO,V.VASU,M.GOVINDARAJU,K.V.SAISRINADH
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1447-1471.
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    应力腐蚀是材料在应力和腐蚀环境双重作用下使材料力学性能下降的行为。对于八种系列铝合金,2xxx、 5xxx、7xxx铝合金对于应力腐蚀敏感。由于其优越的力学性能,7xxx铝合金广泛应用于航空、军事和结构工业。在这些7xxx铝合金中,应力腐蚀严重影响其力学性能,使其在服役过程中发生灾难性的失效。因此,研究该合金的应力腐蚀行为具有重要意义。本文综述了合金成分对合金在不同热处理条件下的显微组织演变,还综述了改善7xxx合金应力腐蚀性能的形变热处理和表面改性方法。此外,还综述了应力、预应变、合金成分和腐蚀环境对应力腐蚀行为的影响。还综述了焊缝、7xxx金属基复合材料和激光表面处理合金的应力腐蚀行为。
  • 麻彦龙,Xiao-rongZHOU,孟晓敏,黄伟九,廖益,陈小丽,易雅楠,Xin-xinZHANG,G.E.THOMPSON
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1472-1481.
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    为了突出特定显微组织组成对AA2099铝锂合金严重局部腐蚀的影响,对比研究了固溶、预冷变形及人工时效状态下AA2099合金的腐蚀行为。通过浸泡和动电位极化在合金表面引入局部腐蚀;采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征合金的显微组织和腐蚀形貌。研究表明:该合金的严重局部腐蚀敏感性与其热机械加工过程密切相关,且合金元素的存在方式影响腐蚀的扩展机理。T8状态合金的严重局部腐蚀敏感性比其他状态合金 更高;当进行动电位极化时,固溶和T3状态合金表现为晶体学腐蚀特征而T6和T8状态合金表现为局部区域晶粒和晶界的择优腐蚀。
  • 李慧中,刘若梅,梁霄鹏,邓敏,廖慧娟,黄岚
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1482-1490.
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    通过拉伸测试、硬度测试、扫描电镜以及透射电镜等手段,研究预变形对高纯Al-Cu-Mg合金180 °C时效后组织和力学性能的影响。结果表明:与未预变形的样品相比,随着预轧制量的增加,预轧制后样品的峰值硬度值逐渐增加,而达到峰值硬度所需的时间也逐渐缩短。此外,在预变形的合金时效过程中观察到双峰硬化现象。TEM的研究结果表明,经冷轧变形的合金随着预变形量的提高,合金中S′(Al2CuMg)相的密度增大,尺寸减小,这种高密度、细小的S′相以及高密度位错是导致合金峰值硬度和强度提高的主要原因。
  • 李东锋,张端正,刘胜胆,单朝军,张新明,王琴.,韩素琦,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1491-1497.
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    通过电子背散射衍射(EBSD)、电子探针(EPMA)和透射电子显微镜(TEM)研究7085铝合金在温度 573~723 K、变形速率0.01~10 s-1条件热压缩时的动态再结晶行为。结果表明,在高Zener-Hollomon (Z)值时,动态回复是主要的软化机制;随着Z参数值降低,出现动态再结晶。在ln Z=24.01 (723 K,0.01 s-1)热压缩时,动态再结晶分数最高,为10.2%。EBSD结果表明,再结晶晶粒出现在初始晶界附近,其取向与变形晶粒接近。应变诱发晶界迁移是最可能的动态再结晶机制。晶界附近的低密度Al3Zr弥散粒子有利于应变诱发晶界迁移的发生。
  • J.JEBEENMOSES,I.DINAHARAN,S.JOSEPHSEKHAR
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1498-1511.
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    采用搅拌铸造工艺制备AA6061/15%TiC (质量分数)铝基复合材料。构建一个经验公式用于预测搅拌铸造工艺参数对AA6061/TiC铝基复合材料极限抗拉强度的影响。采用有4因素、5水平组成的中心旋转组合设计方案来减少搅拌铸造实验次数。实验因素包括搅拌速率、搅拌时间、搅拌叶片角度和铸造温度。采用所建立的经验公式和显微组织观察分析这些因素对AA6061/TiC铝基复合材料极限抗拉强度的影响。分析结果表明:上述各因素均显著影响复合材料的极限抗拉强度。复合材料极限抗拉强度的变化归因于孔隙率、团簇的形成、TiC颗粒在晶界的偏析及其在铝基体中的均匀分布。
  • BiljanaBobi?,JelenaBajat,IlijaBobi?,BoreJegdi?
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1512-1521.
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    ZA27/SiCp复合材料在氯化钠溶液中浸泡30 d,通入氧气,研究腐蚀对其表观和显微组织的影响。通过复合铸造制备不同SiC粒子含量的复合材料。采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究材料的显微组织,结果表明复合材料基体发生了腐蚀,且优先发生在富锌η相。腐蚀过程不影响嵌入基体合金中的SiC粒子。电化学极化测试表明,复合材料中SiC粒子含量的增加,导致复合材料的耐腐蚀性降低。
  • J.IBARRA,E.RODRíGUEZ,O.JIMéNEZ,G.GóMEZ-ROSAS,M.FLORES,J.VERDUZCO,J.CHáVEZ
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1522-1530.
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    采用激光冲击工艺处理6061-T6铝合金,研究了二氧化硅砂对其侵蚀磨损性能的影响。其中冲击角为15°、30°、60°、90°,粒子速率为37和58 m/s,采用两种激光进行辐照。采用3D轮廓测量法表征了侵蚀形貌,并采用SEM研究其侵蚀机理。结果表明,冲击角较小时,侵蚀磨损最大。侵蚀强度和侵蚀机理不受激光冲击工艺的影响,而与侵蚀的高应变速率有关。侵蚀图之间的差异是由于激光冲击工艺造成的表面粗糙度不同。最大质量损失和最大侵蚀深度分别出现在冲击角度为15°和30°时。最后,发现了明显的侵蚀机理的转移,从低角度的切割机制到90°时的凹坑形成。
  • 何亚章,王东坡,王颖,张海,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1531-1537.
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    提出利用超声喷丸处理(USPT)矫正焊接失稳变形的方法。应用X射线衍射仪测量喷丸区域厚度方向的残余应力分布。应用扫描电镜(SEM)分析USPT处理后试样的显微结构。测量了超声喷丸处理之前焊接接头不同区域和喷丸处理之后焊缝厚度方向的显微维氏硬度。试验结果表明5A06铝合金对接接头的焊接失稳变形经超声喷丸处理后基本得到矫正,平均矫正率达到90.8%。而且由于加工硬化,超声喷丸处理使试样得到强化。喷丸区域的显微结构得到改善并且析出物和晶粒的分布呈现明显的取向性。
  • 张志超,徐永超,苑世剑,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1538-1545.
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    针对铝合金中厚板室温下反拉深易破裂问题,提出了温热反拉深成形方法。以4.5 mm厚的5A06铝合金板材为研究对象,分别进行室温、280和360 °C下的反拉深实验和数值模拟研究,分析温度、压边力和压边间隙对反拉深变形过程中破裂和起皱缺陷的影响规律。采用Abaqus/Explicit软件对温热反拉成形进行了热力耦合数值模拟,得到反拉深变形过程中应力及温度的分布。结果表明:弯曲效应导致凹模内圆角与直壁区过渡处在厚度方向存在径向应力梯度,当温度升高至280 °C时,该应力梯度由室温下505 MPa降为72 MPa,减小了85.7%。提高成形温度能明显降低径向应力梯度,从而避免了破裂的发生。当温度高于280 °C时,外侧凹模圆角处的切向应力增大,该处起皱缺陷易于发生。当温度升高至360 °C时,材料由于过度软化而发生破裂。采用1.5t (t=4.5 mm)压边间隙时,能消除高温成形过程中破裂和起皱缺陷,并成功成形420 mm深的筒形件。
  • 唐榕崧, 李 雄
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1546-1554.
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    使用低压气吹超塑性金属片形成复杂轮廓已广泛应用于航空及汽车工业中,其普遍定义为超塑成形法(SPF)。超塑成形的优点包括低成本及模具便宜易制并且成品具有低残留应力。另一方面,超塑成形的产品易造成厚度分布不均匀。然而,也有降低此缺点的技术。采用超塑性AA5083板材以低压气吹使V型板材成形至深凹不平的V型槽。先使用机械辅助热弯曲使板材成V型后再进行气吹。在热弯曲阶段,如果弯曲的深度超过一定水平将导致挫曲。挫曲和几何轮廓将影响所形成产品厚度分布以及皱褶发生位置,但是将获得更好的厚度分布。皱褶可经由规划以达到更好的均匀厚度分布,但皱褶位置需要产生于半成品的修剪线外。因此,控制热弯曲阶段以获得一个合适的预成形板材得以气吹成形是至关重要的。
  • 胡 媛,陈翌庆,李 立,胡焕冬,朱子昂
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1555-1563.
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    采用化学镀法在纯铜基体上镀上镍-磷镀层,并通过液固复合铸造工艺制备Al/Cu双金属材料。研究不同工艺参数(结合温度、预热时间)下Al/Cu接头的显微组织、力学性能和导电性能。结果表明,各种金属间化合物在界面处形成,其厚度和种类随结合温度和预热时间的增加而增加。Ni-P夹层发挥了扩散阻碍层和保护膜的 作用,有效地减少了金属间化合物的形成。Al/Cu 双金属复合材料的剪切强度和电导率随金属间化合物厚度的增加而减小,特别地,Al2Cu相的不利影响相比其他金属间化合物更加明显。在780 °C预热150 s条件下制备的试样表现出最大的剪切强度和电导率,其值分别为49.8 MPa 和5.29×105 S/cm。
  • 张素卿,陈体军,程发良,李雷亮
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1564-1573.
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    研究由SiC和Sr改性的原位Mg2Sip/AM60B复合材料在部分重熔过程中的组织演变和相变。结果表明:SiC和Sr可以有效地细化初生α-Mg晶粒和Mg2Si 颗粒。部分重熔以后,可以获得具有细小球状初始α-Mg颗粒的半固态组织。部分重熔过程中的组织演变可以分为4个阶段:快速粗化、组织分离、球状化和最终的粗化。组织演变的实质是因为发生相变:β→α,α+β→L和α→L,α→L,α→L和L→α。Mg2Si颗粒对于组织演变步骤没有太大影响,但会减慢演变进程且改变粗化机制。复合材料部分重熔时,由于Mg2Si颗粒的边角优先熔化,颗粒首先变钝,然后呈球状化,最后在Ostwald熟化作用下粗化。
  • 赵朝勇,潘复生,潘虎成
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1574-1582.
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    制备了用于骨科的挤压态Mg-Sn-Ca合金,并应用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉伸测试、浸泡测试和电化学测试等仪器和方法对其进行研究。结果表明:当锡添加量为1%,钙含量从0.2%增加到0.5%时,挤压态Mg-Sn-Ca合金的显微组织变得均匀,力学性能增加,耐腐蚀性提高。钙含量进一步增加到1.5%时,合金的强度增加,但伸长率和耐腐蚀性降低。在钙含量为0.5%的合金中,锡的含量从1%增加到3%时,合金的最大抗拉强度增加,耐腐蚀性降低。当锡含量为2%时,合金呈现最低的屈服强度和伸长率。挤压态Mg-Sn-Ca合金的这些行为受到Sn/Ca比率的控制。分析表明挤压态Mg-1Sn-0.5Ca合金有潜力作为可降解骨科植入体。
  • 王 柯,李淼泉
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1583-1588.
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    基于TC8钛合金的等温压缩实验,对其高温变形过程中的不连续屈服现象(DYP)进行研究。首先引入上、下屈服点差值(?σUL)和应力振荡结束时的应变(εOSC)两个参数,根据应力-应变曲线,对TC8钛合金的不连续行为进行数值表征;然后,分析变形工艺参数对?σUL值和εOSC值的影响。结果表明:?σUL值和εOSC 值随着应变速率的增大而增大;在不同的应变速率下,变形温度对?σUL值的影响不同。最后,透射电子显微镜(TEM)观察结果为不连续屈服行为的动态理论提供了证据,不连续屈服行为归因于晶界产生的移动位错。同时,光学显微镜(OM)观察结果表明,初生α相和β相的晶粒尺寸随应变速率的增大而减小,从而揭示了变形工艺参数对?σUL和εOSC值的影响机制。
  • M.ARJMAND,S.M.ABBASI,A.KARIMITAHERI,A.MOMENI
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1589-1597.
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    为了分析铸造和锻造条件下Ni-42Cu合金的流变行为和热加工性能,在温度为900~1150 °C、应变速率为0.001~1 s-1的条件下对合金进行热变形实验。拉伸实验结果表明,950 °C时铸造和锻造两种合金均出现“热塑性低谷”。因为慢速动态再结晶,铸造合金的热塑性降低更为明显。合金(特别是铸造合金)的热塑性降低、晶界开裂归因于枝晶原子向晶界的偏析。随应变速率的增大,锻造合金的热塑性得到提高,这与高应变速率下动态再结晶分数的增加有关。此结果验证了动态再结晶机理随应变速率而变化。计算得到锻造合金的应变速率敏感性和不稳定参数结果表明,此合金在低温如950~1050 °C和高应变速率(0.1和1 s-1)条件下易发生应变集中。根据拉伸和压缩实验结果,合金获得理想热加工性能的最佳温度为1050~1150 °C。
  • 郭 岩,李太江,王彩侠,侯淑芳,王博涵
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1598-1606.
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    借助扫描电镜、透射电镜和力学性能分析研究镍基合金740H在750 °C时效10000 h过程中的显微组织和相析出行为及其对室温硬度和冲击性能的影响。供货态镍基合金740H的硬度低至HB 168,最高冲击吸收能量为96 J。经800 °C标准热处理16 h后,晶内析出细小 γ'''' 颗粒,晶界析出少量碳化物,硬度提高到HB 304,冲击吸收能量降至15 J。当合金在750 °C时效300 h时,硬度达到最大值HB 331。随着时效时间由300 h延长至 10000 h,硬度和冲击吸收能量均降低,晶界碳化物M23C6数量明显增多,γ''''相尺寸粗化。
  • Homam NAFFAKH-MOOSAVY
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1607-1619.
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    对第三代镍基高温合金中γ/γ′和γ/Laves金属间化合物随合金中Ti、Al、Nb含量的变化的定量关系进行研究。结果表明,当合金(3GSA-HNM-1合金)含9.8%(质量分数)(Ti+Al)时,其生成的共晶化合物含量最高可达41.5%,这种高含量的共晶化合物会导致合金的铸造能力降低。对3GSA-HNM-2合金(含γ-7.6%(Ti+Al)和1.5%Nb),随(Ti+Al)含量的降低,生成的共晶化合物种类和形貌均发生了变化,数量也显著减少,可预计其铸造能力会得到改善。对3GSA-HNM-3合金(含γ-5.7%(Ti+Al)),随着Nb含量的增加,生成的Laves相数量减少,虽然程度有所降低。因此,对含2.9% Nb的3GSA-HNM-3合金(γ-5.7%(Ti+Al)),由于生成的共晶化合物数量最少(4.7%),其可铸造能力最好。
  • Functional Materials
  • 顾及,张立鑫,王依涵,倪颂,郭胜锋,宋旼
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1620-1628.
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    研究等温退火和预压处理对Cu36Zr48Al8Ag8大块非晶合金力学性能的共同影响。首先,将铸态样品在 743 K退火10 min,然后对退火后的样品进行预压处理,在800 MPa压力下分别预压1、3、5和10 h。结果表明,退火处理后在非晶基体中形成了尺寸为10 nm左右的纳米晶并极大地湮灭了自由体积,从而导致大块非晶合金完全丧失塑性。在800 MPa下预压处理合适的时间(5 h)可以部分地恢复自由体积,进而部分地恢复大块非晶合金的塑性。而过长的预压时间(10 h)将导致自由体积的再次减小,主要源于纳米晶的过分长大。
  • 吴宏,兰小东,刘咏,李飞,张卫东,陈紫瑾,宰雄飞,曾晗
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1629-1637.
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    在Q235不锈钢板上利用爆炸喷涂工艺制备名义组分为Fe51.33Cr14.9Mo25.67Y3.4C3.44B1.26(摩尔分数,%)的铁基非晶涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学测量方法对涂层的组织结构、相组成、硬度、摩擦磨损特性和耐腐蚀性能进行表征。显微组织结构分析结果表明,涂层组织均匀、结构致密、平均孔隙率低于2.1%。干磨条件下的磨损行为显示,在同一磨损条件下,非晶涂层的相对耐磨性为基体材料的5倍。摩擦过程中,磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损的综合作用,在非晶涂层中粘着磨损起主导作用。涂层在质量分数为3.5% NaCl 水溶液中存在明显的钝化现象,有较低的钝化电流密度和较宽的钝化区间,呈现出优异的耐腐蚀性能。
  • 朱丽慧,宋诚,倪旺阳,刘一雄
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1638-1646.
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    研究加入10% Si(摩尔分数)对TiAlSiN涂层的影响。采用阴极电弧蒸镀在WC-Co基体上沉积Ti0.5Al0.5N、 Ti0.5Al0.4Si0.1N和 Ti0.55Al0.35Si0.1N涂层,通过X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕测量和划痕试验研究涂层的显微组织和力学性能,探讨Si对涂层的性能和结合失效模式的影响机理。结果表明:加入10% Si后,涂层中形成非晶Si3N4包覆(Ti,Al,Si)N纳米晶的纳米复合结构。TiAlSiN涂层的硬度和韧性升高,但结合强度下降。与Ti0.55Al0.35Si0.1N涂层相比, Ti0.5Al0.4Si0.1N涂层的硬度较高但韧性较低。TiAlN涂层由于韧性低、界面结合强,因此结合失效模式以楔形剥落为主。TiAlSiN 涂层由于韧性改善、但界面结合变差,因此结合失效模式以屈曲剥落为主。
  • 谢玉江,王德,王明生,叶威
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1647-1654.
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    应用微弧火花沉积工艺(ESD)制备了3种不同Al含量(5%,8%,12%)的MCrAlY 涂层,并采用SEM和XRD比较研究了显微组织和高温氧化行为。结果表明:随Al含量的增加,涂层的相组成由γ-Ni固溶体变成γ-Ni+β-NiAl 亚共晶,再变成γ-Ni+β-NiAl 过共晶,而相应的凝固组织也由胞状结构团簇变成胞状枝晶再变成带有二次枝晶臂的粗大枝晶。当暴露在1000 °C下时,Al含量越高,涂层形成θ-Al2O3的趋势越明显。当氧化时间达到100 h后,所有涂层表面都生成致密且结合良好的α-Al2O3 氧化层,但当Al含量升高,α-Al2O3 氧化层厚度和残余θ-Al2O3含量都随之增加。
  • 孙宜华,王海林,陈剑,方亮,王磊
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1655-1662.
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    采用高致密度靶材在室温条件下玻璃衬底上RF磁控溅射制备铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜。用X射线衍射仪、冷场发射扫描电子显微镜、紫外可见光分光光度计、四探针测试仪和霍尔测试仪分析表征薄膜的显微组织、表面形貌和光电学性能。结果表明,所制备的薄膜均为多晶六方纤锌矿结构,溅射功率对AZO薄膜的光电学性能,尤其是电学性能有重要影响。不同溅射功率下薄膜可见光平均透过率均大于85%,当溅射功率为200 W时,获得最小电阻率4.5×10-4 Ω·cm和87.1%的透过率。AZO薄膜禁带宽度随溅射功率不同在3.48~3.68 eV范围内变化。
  • 黄明亮,赵宁,刘爽,何宜谦
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1663-1669.
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    依据JEDEC标准采用板级跌落实验研究晶圆级芯片尺寸封装Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点的跌落失效模式。发现存在六种失效模式,即发生在印刷电路板(PCB)侧的短FR-4裂纹和完全FR-4裂纹,以及发生在芯片侧的再布线层(RDL)与Cu凸点化层开裂、RDL断裂、体钎料裂纹及体钎料与界面金属间化合物(IMC)混合裂纹。对于最外侧的焊点,由于PCB变形量较大且FR-4介质层强度较低,易于形成完全FR-4裂纹,其可吸收较大的跌落冲击能量,从而避免了其它失效模式的发生。对于内侧的焊点,先形成的短FR-4裂纹对跌落冲击能量的吸收有限,导致在芯片侧发生失效。
  • 李丽,沈君,周贤菊,潘雨,常文轩,何琪伟,韦先涛
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1670-1675.
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    采用高温固相法制得Eu3+掺杂的Lu2MoO6荧光粉,通过X射线衍射(XRD)及激发、发射光谱和衰减寿命等手段对样品的结构和发光性质进行了表征。XRD结果表明:制备的荧光粉均为单斜结构。实验结果表明该样品在可见光谱范围内能够被近紫外光有效地吸收,该吸收来自Mo6+–O2-吸收带。在掺杂10% Eu3+的情况下,发光最强。详细地研究最佳临界距离Rc和能量机制。Lu2MoO6:Eu3+ 红色荧光粉是一种可应用于近紫外激发白光LED用的新型红色荧光粉。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
  • 成永生,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1676-1687.
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    矽卡岩作为湖南柿竹园矿集区的主要蚀变岩石类型,对该区成矿作用以及找矿勘探具有十分重要的作用。为此,对矽卡岩的岩石学、矿物学以及地球化学特征进行了系统研究。结果表明,该矿集区的矽卡岩以石榴子石矽卡岩为主,其次为硅灰石石榴子石矽卡岩、透闪石斜黝帘石矽卡岩,少量含白钨石榴子石矽卡岩、符山石石榴子石矽卡岩以及硅灰石矽卡岩等。矽卡岩通常具有粒状变晶结构、粒状片状变晶结构,且表现为块状构造、浸染状构造、网脉状构造、梳状构造以及条带状构造等。岩石主要由石榴子石、萤石、绿泥石、角闪石、绿帘石、透闪石、斜长石、黑云母、白云母、斜长石、石英、符山石以及方解石等组成。矽卡岩的主量成分主要包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO以及CaO等,微量以及稀土元素组成主要为Li、Be、V、Co、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Ce、Nd、Pb以及Bi等。轻、重稀土元素之间具有十分明显的分馏现象,且表现出南岭钨锡多金属矿床成矿花岗岩的典型特征。矽卡岩的主要原岩为沉积岩,包括灰岩、泥岩、泥质岩以及少量的泥质条带等,岩石成岩过程中主要受佘田桥组地层以及千里山花岗岩体的共同影响,且为强烈的还原环境。矽卡岩岩石产状与成矿作用和找矿预测密切联系,岩石形态突变部位常常更加有利于矿化富集。
  • 杨声海,李 浩,孙彦伟,陈永明,唐朝波,何 静
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1688-1695.
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    研究硅酸锌在氯化铵溶液中的浸出动力学,讨论搅拌速度(150~400 r/min)、浸出温度(95~108 °C)、硅酸锌粒度(61~150 μm)以及氯化铵浓度(3.5~5.5 mol/L)对锌浸出率的影响。结果表明,减小硅酸锌粒度、提高浸出温度和氯化铵浓度可以显著地提高锌的浸出率。在多孔颗粒的动力学模型中,颗粒模型的孔隙扩散控制能很好地描述锌的浸出动力学。浸出反应的表观活化能为161.26 kJ/mol,氯化铵的反应级数为3.5。
  • 孟凡成,薛天艳,刘亚辉,张国之,齐涛,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1696-1705.
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    提出一种从黑泥中回收利用钛的新工艺,该工艺包括NaOH水热转化、水洗和H2SO4浸出制备TiO2。在优化的反应条件下,即NaOH溶液浓度为50%(质量分数)、NaOH/黑泥质量比为4:1、反应温度为240 °C、反应时间为1 h和氧气分压为0.25 MPa,钛转化率可达97.2%,主要含钛产物是Na2TiO3。非目标产物Na2TiSiO5在水洗中保持稳定,在水热反应中提高NaOH浓度可以抑制Na2TiSiO5的生成。水热产物经过水洗后,97.6%的Na+可以回收。含有NaOH的溶液经过浓缩之后可以回用。在较低温度下,水洗物料中96.7%的钛能被较低浓度的硫酸浸出得到钛液。利用所得钛液进一步制备合格TiO2产品。
  • 周键,王三反,宋小三,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1706-1713.
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    对离子交换膜电解槽中电沉积钴的参数进行了优化研究,并探讨了阴极液成分、电流密度、温度等因素对电沉积钴的电流效率、单位能耗、质量的影响规律。阴极液为含氯化钴混合溶液,初始中间液为稀盐酸溶液,阳极液为硫酸溶液。采用阴离子交换膜将阴极液与中间液隔开,阳离子交换膜将阳极液与中间液隔开。结果表明:最佳实验条件为80 g/L钴、20 g/L硼酸、3 g/L氟化钠、pH 4、电流密度250 A/m2、温度50 °C,在该条件下电流效率为97.5%。中隔室可得到电化学再生的盐酸,酸浓度达到0.45 mol/L,实现了产酸抑氯同步化。
  • 吕艾静,沈羿麒,公旭中,王志,汪玉华,王明涌
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1714-1720.
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    为了降低电解脱硫成本,采用NaOH溶液作为电解液,研究电解液循环对铝土矿电解过程的影响。研究发现随着电解液循环次数增多,电极腐蚀程度、电解电压、脱硫率及母液pH值均无明显变化。另外,电解后电解液中含有一些过渡态的含硫离子,如 和 ,最终被氧化为 溶于水中,这些离子的生成不影响电解液的回收利用。
  • 孔德成,董超芳,方月华,肖葵,郭春云,何刚,李晓刚
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1721-1728.
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    采用失重测试、形貌观察、成分分析和电化学实验对放置在吐鲁番干热大气环境下3年的纯铜进行大气腐蚀研究。结果显示,平均失重速率为2.90 μm/a,远低于处在海洋环境下的腐蚀速率;铜的大气腐蚀产物主要由Cu2O和Cu2Cl(OH)3组成,而由于干湿和冷热循环,腐蚀产物分布不均匀;电化学实验表明,腐蚀产物的存在能阻止腐蚀的进一步发生,但是产物的不均匀分布会在一定程度上加速腐蚀的进程。