2016年, 第26卷, 第9期　刊出日期：2016-09-25

  

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Structural Materials
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  时效时间对一种新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金析出行为、力学和腐蚀性能的影响

  李波,潘清林,陈从平,尹志民

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2263-2275.

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  通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸实验、极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究时效时间对一种新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金析出行为、力学和腐蚀性能的影响。结果表明：当合金经过120 °C时效时，随着时效时间的延长，合金的硬度和拉伸强度呈先快速增加后逐渐降低的趋势。同时，合金的抗剥落腐蚀和晶间腐蚀性能随着时效时间的延长逐渐提高，与极化曲线和电化学阻抗谱呈现的趋势保持一致。合金的晶界析出行为和无沉淀析出带对其力学和腐蚀行为有着重要的影响。由透射电镜观察到的组织可知，随着时效时间的延长，晶界析出相逐渐粗化，无沉淀析出带变宽，且晶界析出相间距变大。
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  晶粒组织对Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金淬火敏感性的影响

  李承波,韩素琦,刘胜胆,邓运来,张新明,

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2276-2282.

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  采用硬度测试、光学显微镜、X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜和扫描透射电镜等手段研究了晶粒组织对Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金淬火敏感性的影响。结果表明：淬火速率从960 °C/s减小至2 °C/s时，均匀化及固溶后合金(H-合金)时效后的硬度下降了约33%，而挤压及固溶后合金(E-合金)时效后的硬度下降了约43%。H-合金中有粗大等轴状晶粒，E-合金中有拉长的变形晶粒及亚晶粒。慢速淬火H-合金硬度下降33%是由含Cr弥散粒子引起的；E-合金中(亚)晶界的数量增加了大约一个数量级，导致慢速淬火试样硬度的下降幅度进一步增加了10%，淬火敏感性更高。
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  预变形对应变诱导熔化激活法制备Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响

  BehzadMohaselAFSHARI,SeyedSajadMIRJAVADI,YousefAskariDOLATABAD,MojtabaAGHAJANI,MohammadKazemBesharatiGIVI,MohammadALIPOUR,M.EMAMY

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2283-2295.

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  研究Al-8B晶粒细化剂对应变诱导熔化激活法制备的Al-12Zn-3Mg-2.5Cu合金显微组织与力学性能的影响。并在300 °C对合金进行预变形量为60%的热加工。预变形后，将合金加热至介于固相线和液相线的某一温度(500，550和590 °C)，并保温不同时间(10，20和40 min)。应变诱导熔化激活法可得到球状α(Al)晶粒。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察细化和未细化合金的显微组织。结果表明，应变诱导熔化激活制备过程中在550 °C下保温10 min，可以得到满意的显微组织。经T6热处理后，采用3.75% Al-8B细化和应变诱导熔化激活法制备的合金的平均拉伸强度分别从278 MPa增加至585 MPa，252MPa增加至560 MPa。SIMA合金的抗拉强度比B细化合金的抗拉强度低。
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  压力和超声耦合作用对Al-5.0Cu合金凝固组织和硬度的影响

  张 杨,李风雷,罗 执,赵愈亮,夏 伟,张卫文

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2296-2303.

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  在Al-5.0Cu合金的凝固过程中同时施加压力和功率超声，在此基础上采用光学显微镜、扫描电镜、定量金相分析以及显微硬度测试仪分别研究单独施加压力、超声及二者的耦合作用对合金凝固组织和显微硬度的影响。结果表明：外场（单一压力或功率超声）的施加可以改善α(Al)和θ(Al₂Cu)相的形貌以及分布，同时提高合金的硬度；相对于单一场，耦合场改善显微组织和提升性能的效果更加明显，且其有效作用区域更广。
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  AA6061-31%B₄C复合材料的制备与表征

  李宇,李丘林,李栋,刘伟,束国刚

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2304-2312.

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  开发一种高效液态搅拌铸工艺制备AA6061-31%B₄C复合材料。研究该工艺的关键参数，并对复合材料的显微组织和力学性能进行表征。结果表明，真空搅拌/浇铸、B₄C/Mg加料方式和铸锭冷却是AA6061-31%B₄C复合材料成功制备的关键参数。化学腐蚀检测结果证实复合材料中含有设计含量的B₄C；X射线荧光检测表明，复合材料基体中Mg和Si含量符合工业标准；扫描电镜和X射线衍射结果表明，B₄C颗粒均匀分布在基体中，颗粒之间为时效析出的Mg₂Si相；拉伸结果表明，AA6061-31%B₄C复合材料的抗拉强度为340 MPa，比AA1100-31%B₄C 复合材料的抗拉强度提高了112.5%，这归因于基体铝合金强度的大幅提高。
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  基于显微硬度图的AA6061合金搅拌摩擦焊接接头的力学和冶金性能表征

  Iman HEJAZI, Seyyed Ehsan MIRSALEHI

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2313-2319.

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  研究搅拌摩擦焊接接头AA6061-T913的显微硬度与其显微组织、宏观组织和力学性能的关系。根据整个焊件的硬度，提出3个方程式分别预测焊件合金的晶粒尺寸、极限拉伸强度和屈服强度。根据所建立的方程式，绘制关于晶粒尺寸的二维图以及关于极限拉伸强度和屈服强度的三维图。根据硬度分布曲线，确立宏观区域的位置，并将模型所得结果与显微观察及拉伸试验结果进行比较。结果表明：模拟结果与实验结果吻合较好。对于极限拉伸强度和屈服强度，其模拟结果与实验结果的平均误差分别为8%和3%。
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  生长速率对定向凝固Zn-Al-Bi共晶合金显微组织、力学性能和电学性能的影响

  YasinKARAMAZI,ümitBAYRAM,P？narATA,SezenAKS？Z,Kaz？mKE？L？O？LU,NecmettinMARA？LI

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2320-2335.

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  采用Bridgman型定向凝固炉在一定温度梯度和不同生长速率下制备Zn-5%Al-0.2%Bi(质量分数)合金。测量了定向凝固Zn-Al-Bi合金的枝晶间距、显微硬度、抗拉强度和电阻率。采用线性回归分析研究生长速率对合金枝晶间距、显微硬度、抗拉强度和电阻率的影响。在低生长速率下(小于450.0 μm/s)，所得结果与在相似生长速率下定向凝固的Zn-Al合金的结果吻合，但与Jackson-Hunt共晶理论和高生长速率下的实验结果不同。Zn-Al-Bi共晶合金的临界生长速率为450 μm/s。从热流-温度曲线中可以得到，Zn-Al-Bi合金的熔化焓、固液相比热差以及熔化温度分别为112.55 J/g、0.291 J/(g？K)和660.20 K。
Functional Materials
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  泡沫铜/聚酰亚胺互穿型复合材料的制备及其热稳定性和力学与摩擦性能

  王立鹏,张涛,张雷,吴集思,王艳,周科朝

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2336-2346.

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  采用压力浸渍和真空渗透的工艺制备了泡沫铜/聚酰亚胺互穿型复合材料，并重点研究了其作为滑动电接触材料的热稳定性，力学性能与摩擦磨损等方面性能。实验结果表明：该互穿型复合材料具备良好的耐热性，同时与不含泡沫铜的聚酰亚胺树脂基复合材料相比，其布氏硬度及抗弯强度等力学性能有一定的提高，滑动电接触性能从电压降的角度来说则有显著的改善。其次，研究发现该材料的磨损机制主要为疲劳磨损，同时伴随着轻微的磨粒磨损和氧化磨损。该材料在不同实验条件下都显示出较好的耐磨性，这表明泡沫铜与聚酰亚胺复合后的互穿型结构起了关键作用。
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  AZ31B镁合金表面合金化涂层的显微组织和耐腐蚀性能

  刘奋军,孟庆森,李增生

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2347-2354.

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  通过真空热扩渗技术在AZ31B镁合金表面制备一层合金化涂层。采用OM、SEM、EDS及XRD等方法分析合金化涂层的显微组织、成分和相组成，并利用显微硬度计和PS-168a型电化学腐蚀测试系统分别对合金化涂层的显微硬度和耐腐蚀性能进行测试分析。研究结果表明：恒温条件下，随着保温时间的延长，在AZ31B镁合金表面可以形成合金化涂层。随着保温时间的延长，涂层与基体之间结合界面形貌由平直结合转变成“锯齿”状咬合；且合金化涂层与基体之间存在明显的过渡层，过渡层逐渐变宽。EDS及XRD分析结果表明，合金化涂层为Mg-Al共晶组织α-Mg和β-Al₁₂Mg₁₇，合金化涂层的平均显微硬度比基体的平均显微硬度提高了113%；自腐蚀电位也由基体的-1.389 V提高到-1.268 V。
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  预退火对气雾化Al-Si合金粉末显微组织和压制性能的影响

  蔡志勇,张纯,王日初,彭超群,邱科,王乃光

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2355-2362.

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  研究预退火温度对气雾化Al-27%Si合金粉末压制性能的影响，并分析退火粉末的显微组织和硬度。预退火不仅降低Al基体硬度，而且导致针状共晶Si相熔解、过饱和固溶Si原子析出和长大以及初晶Si相球化。合金粉末的压制性能随着退火温度升高至400 °C而逐渐提高；但是，由于出现Si-Si相缠结和密集分布的Si颗粒，粉末的压制性能在退火温度高于400 °C时反而有所下降。粉末在400 °C退火4 h后，其相对密度最大达到96.1%。另外，预退火合金粉末压制性能的差异在压制压力为175 MPa时达到最大。因此，通过合适的预退火处理可以大幅提高气雾化Al-Si合金粉末的室温压制性能。
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  用亚马逊地区水果提取物(Eugenia stipitata McVaugh)细胞体外绿色合成银纳米颗粒

  BrajeshKUMAR,KumariSMITA,AlexisDEBUT,LuisCUMBAL

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2363-2371.

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  提出一种用亚马逊地区水果提取物(液态)细胞体外合成银纳米颗粒(AgNPs)的生态友好方法，并研究其抗氧化活性。结果表明：AgNPs的紫外-可见光吸收峰与各参数如pH值、温度和时间相关。初始黄色样品在波长为430~450 nm范围的强吸收峰、透射电镜、扫描电镜及X射线衍射分析结果表明，形成了尺寸为15~45 nm、球状AgNPs晶体。傅里叶变换红外光谱表明AgNPs的合成与苹果酸、柠檬酸和类胡萝卜素有关。此外，经表面改性的AgNPs(77.42%，1 mL)对2,2-二苯基-1-苦肼基的抗氧化效率是Araza果实提取物的(35.30%，1 mL)的2倍。此研究为采用Araza果实提取物合成AgNPs提供了可行性，所合成的AgNPs可用作有效的抗氧化剂。
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  锂离子电池用聚氧钒酸盐正极材料及其电化学性能改善

  李文良,倪尔福,李新海,郭华军

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2372-2379.

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  合成了聚氧钒酸盐(NH₄)₇[MnV₁₃O₃₈] (AMV)，并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱及配有能量分布X射线谱的场发射电子扫描显微镜对AMV进行了表征。为了改善AMV的电化学性能，通过在水-乙醇溶剂中再结晶将制备的AMV粒子尺寸降低到纳米级。电化学阻抗谱及4-探针测试结果表明，通过降低粒径尺寸可以提高AMV的电导率。在0.5C下进行充放电循环时，纳米颗粒AMV比制备的AMV表现出更高的初始放电容量及能量密度。另外，纳米颗粒AMV比制备的AMV表现出更高的倍率性能。
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  ZnNiAl水滑石基复合金属氧化物的制备及其高效光催化性能

  张丽,戴超华,张秀秀,刘又年,阎建辉,

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2380-2389.

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  采用水热法将ZnNiAl金属盐溶液混合制得一系列水滑石前驱体，通过在不同温度下焙烧后获得ZnO/NiO/ZnAl₂O₄纳米复合物。利用SEM、HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA 和UV-Vis DRS 测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下，通过测定甲基橙溶液的光催化降解率来评价样品的光催化活性。研究Zn/Ni/Al摩尔比、焙烧温度等对样品结构组成、形貌及光催化活性的影响。结果表明，相比水滑石前驱体，ZnO/NiO/ZnAl₂O₄纳米复合物有更好的光催化性能，当原料中Zn/Ni/Al摩尔比为2:1:1时，在600 °C 焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下，60 min内对浓度为100 mg/L甲基橙的降解率达97.3%，相同条件下远远超过了Degussa P25的活性。并且对ZnO/NiO/ZnAl₂O₄纳米复合物可能的光催化机理进行了探讨。
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  新型WO_3-x/TiO₂薄膜光阳极光电催化还原CO₂制备甲酸

  杨亚辉,解人瑞,黎航,刘灿军,刘文华,占发琦

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2390-2396.

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  采用刮涂法制备一种新型光阳极WO_3-x/TiO₂薄膜，并对其进行光电催化还原CO₂制备甲酸。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对光阳极薄膜进行表征。通过XPS确认WO_3-x中存在氧空位，并通过电位滴定法精确测定WO_3-x中的氧指数。光电催化还原CO₂ 3 h后，WO_3-x/TiO₂薄膜光阳极的甲酸产量为872 nmol/cm²，是WO₃/TiO₂薄膜光阳极的1.83倍。光电化学测试表明，由于氧空位的存在提高材料电荷传输性能，从而提高光电催化还原CO₂活性，故WO_3-x/TiO₂薄膜光阳极相对WO₃/TiO₂具有更好的光电催化还原活性。
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  氧化钙对锆石和硅线石海滩砂反应烧结制备莫来石-氧化锆复合材料热力性能的影响

  P.KUMAR,M.NATH,A.GHOSH,H.S.TRIPATHI

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2397-2403.

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  采用印度沿海锆石粉与硅线石海滩砂反应烧结，制备含20%(质量分数)氧化锆的莫来石-氧化锆复合材料。添加4%~12%(摩尔分数)的氧化钙作为添加剂。研究了添加剂对压实性能、显微组织、力学性能和热力性能的影响。添加氧化钙可以使压实温度从1600 °C降低至1550 °C。氧化钙可以形成少量的液相(铝硅酸钙)，有利于烧结进行。添加4%氧化钙可使复合材料的晶粒尺寸减小，当添加量大于4%时，材料的晶粒尺寸随氧化钙添加量的增加而增大。添加4%氧化钙样品的弯曲强度约为225 MPa，断裂韧度约为6 MPa？m^1/2，且抗热冲击性能得到明显提高。氧化钙可以稳定四方氧化锆，从而提高材料的力学性能。
Computational Materials Science and Numerical Modelling
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  L1₂、D0₂₂和D0₂₃结构HfAl₃的电子结构与热力学性质

  李润岳,段永华,

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2404-2412.

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  为了更好地理解L1₂、D0₂₂和D0₂₃结构HfAl₃的相对稳定性和键合特征，采用第一性原理计算了L1₂、D0₂₂和D0₂₃结构HfAl₃的形成焓、电子结构和热力学性质。结果表明：平衡晶格参数与形成焓的计算结果与实验结果一致，不同结构的HfAl₃稳定性大小为D0₂₃>D0₂₂>L1₂；态密度、电荷与键布局分析结果表明D0₂₃为最稳定结构；声子计算得到的热力学性质与温度的关系表明，D0₂₃结构的 、熵和自由能随温度变化比L1₂和D0₂₂结构要快得多；L1₂、D0₂₂ 和 D0₂₃结构HfAl₃的德拜温度分别为399、407和416 K；HfAl₃的体积热膨胀系数在低温时成倍增加，而在高温时线性增加。
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  基于电子理论的电镀薄膜内应力分析

  任凤章,殷立涛,王姗姗,熊毅,A.A.VOLINSKY,田保红,魏世忠

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2413-2418.

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  用电镀方法在Fe、Ni和Ag基体上沉积Cu膜，在Fe和Ag基体上沉积Ni膜，在Cu基体上沉积Ag膜，在Fe基体沉积Cr膜，以及在Ag基体上沉积Ag 膜，在Ni基体上沉积Ni膜和在Cu基体上沉积Cu膜。采用悬臂梁法原位测量了除Cr膜外其他薄膜的平均内应力。结果表明，薄膜和基体为异种材料时薄膜内界面应力很大，而为同种材料时界面应力为零。由悬臂梁的弯曲方向得到的界面应力的性质与由改进的Thomas-Fermi-Dirac电子理论得到的结果一致。
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  渐进成形圆柱孔翻边的有限元和实验分析

  G.HUSSAIN,H.VALAEI,KhalidA.Al-GHAMDI,B.KHAN

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2419-2425.

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  研究单点渐进成形中坯料预切孔尺寸对圆柱孔翻边的可成形性的影响。翻边制造从45° 到 90°分为4个阶段，采用铝作为实验材料。孔尺寸对圆柱翻边的应力/应变分布有显著影响。随着孔尺寸的增大周向应变增大，翻边的壁厚增厚。同样地，随着孔尺寸的增大von Mises应力降低。而且，孔尺寸存在一个临界值(80 mm)，当低于这个值时会产生严重的应力，从而导致板材断裂，圆柱翻边成形失败。随着孔尺寸的减小，且大于临界尺寸时，可成形性降低。结果表明，孔的临界尺寸为80 mm能使铝板在渐进孔成形中的可成形性能最大化。
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  AZ31镁合金板温热状态下成形极限图的理论预测

  曹晓卿,徐平平,樊奇,王文先,

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2426-2432.

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  基于刚塑性材料在平面应力条件下变形的M-K理论对AZ31镁合金在温热状态下的成形极限图(FLD)进行了预测，在理论预测时采用von Mises和Hill’48屈服准则。通过单向拉伸实验获得所用的AZ31镁合金板的力学性能，同时在分析时引入Fields-Backofen本构方程。此外，采用刚性凸模胀形方法获得了AZ31镁合金板在不同温度下的实验FLD曲线用以验证理论预测结果。通过对473 K和523 K下理论预测FLD与实验FLD间的比较，发现理论预测结果受计算时所采用的屈服准则的影响，特别是在温度较低时。采用Hill’48二次型各向异性屈服准则获得的FLD与实验数据有较好的一致性。
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  基于应力成形极限图的6061铝合金成形特征

  R. SAFDARIAN

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2433-2441.

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  采用成形极限图准则和韧性断裂准则两个数值准则对6061铝合金的成形特征进行预测。将数值模拟结果与实验所得成形极限图和冲头力-位移图进行对比。采用Hecker半圆形冲头计算实验成形极限图。将实验成形极限图转化为成形极限应力图并导入Abaqus软件中对样品的缩颈进行预测。将成形极限应力图预测结果与实验所得成形极限应力图进行比较。结果表明，韧性断裂准则对6061铝合金成形极限图和成形极限应力图的预测精度较高。冲头的力-位移图模拟结果和实验结果对比表明模拟结果和实验结果吻合。
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  间隙产生层板的厚度对多层板拉深成形的影响

  张容静,郎利辉,Zafar RIZWAN,李 奎,吴 磊

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2442-2448.

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  通过数值模拟与试验研究间隙产生层板的厚度对多层板中最外层板的成形性能的影响。研究结果表明，间隙产生层板的厚度对最底层板减薄的影响最大。此外，不同部位的摩擦和中间层板间的接触对不同位置的减薄也有影响，并且凸模力随着摩擦力的增加而增大。通过该研究可以加深对多层板同步成形的认识，并且能帮助复合材料工程师设计生产出如纤维增强金属层板和功能梯度构件等具有特殊要求的高性能混合零件。
Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
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  安徽铜陵冬瓜山矿床青山脚岩体的成岩机制

  刘忠法,邵拥军,隗含涛,汪程,

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2449-2461.

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  冬瓜山矿床是铜陵矿集区内一个大型的斑岩-矽卡岩型铜(金)多金属矿床，矿区内的燕山期青山脚中酸性侵入岩体与成矿有直接的成因联系。在对青山脚岩体地质特征研究的基础上，进行了详细的岩相学观察和系统的岩石化学、微量元素和稀土元素地球化学研究。分析了岩浆起源、成岩动力学环境及岩体的成岩作用过程，并对青山脚岩体的成岩机制进行了探讨。结果表明，青山脚岩体为高钾钙碱性岩石，具有富集轻稀土元素、Th、Rb和Sr，亏损重稀土元素、Ba、Nb和Ta的特征。形成成矿岩体的原始岩浆来源于地幔玄武质岩浆和下地壳部分熔融产生的正长岩岩浆的混合，其成岩动力学环境为挤压到伸展的过渡环境。Harker图解和长石的混合结构表明，岩浆在演化过程中发生了自身的分离结晶作用，岩石化学及微量元素、稀土元素特征表明成岩过程中受到了地壳物质的混染。本区岩体是由壳幔混合岩浆在碰撞后的伸展环境中经过自身的分离结晶作用和与地壳的同化混染作用而形成的。
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  面向数据库特征的基于LMDB与线性八叉树海量块段模型存储技术

  毕 林,赵 辉,贾明涛

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2462-2468.

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  为满足数字矿山系统应用中对海量数据高效存取的技术要求，提出一种块段模型海量数据存储新方法。该存储技术满足数据库的特点：ACID兼容、并发支持、数据共享及高效访问；采用线性八叉树的方法组织块段模型，并存将其储于LMDB(快速内存映射数据库)中；通过定位码比较算法及从几何空间地址码到存储空间定位码的转换算法，可高效地对三维空间任意点的地质属性进行查询；采用三维到二维的转换及内外点二维网格扫描筛选法，使地质属性查询的三维问题转化为二维问题，其性能和鲁棒性得到显著提高。实验结果表明，这种方法能够高效存取块段模型海量数据，并满足数据库的特点；相比于采用etree方法，采用LMDB方法至少快3倍，特别是在读取数据时效率更高，且数据量越大，效果越明显。
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  1-羟基-2-甲基-2-烯辛基膦酸对锡石的浮选行为及吸附机理

  谭鑫,何发钰,尚衍波,印万忠

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2469-2478.

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  采用纯矿物浮选实验、动电位测试、红外光谱检测以及密度泛函理论计算研究了1-羟基-2-甲基-2-烯辛基膦酸(HEPA)对锡石的浮选行为及吸附机理。浮选实验结果表明，相比苯乙烯膦酸(SPA)，HEPA具有出更强的捕收性能。当HEPA浓度为50 mg/L时，在pH 2-9范围内锡石回收率都保持在90%以上。动电位测试和红外光谱检测结果表明，HEPA在锡石表面的吸附主要是通过HEPA单阴离子与锡石表面的锡原子形成化学吸附。密度泛函计算结果表明，HEPA单阴离子比SPA单阴离子具有更高的HOMO能量和对锡石更强的吸附力，这为浮选实验和动电位测试中HEPA的更强捕收力提供了有力证明。
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  添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程

  张旭,冯雅丽,李浩然

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2479-2484.

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  通过控制生物浸出试验中软锰矿用量、过程pH和细菌接菌量等条件，对添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程进行研究。结果表明，添加软锰矿可以缩短含砷金矿的生物氧化时间，砷的浸出率达到94.4%。反应过程中实现了含砷金矿中砷黄铁矿氧化的同时，软锰矿中锰元素高效浸出。生物浸出渣的氰化浸出实验结果表明，经软锰矿强化生物氧化后，生物浸出渣中金的氰化浸出率达到95.8%。生物浸出过程中，添加软锰矿能提高生物浸出溶液的氧化还原电位，从而促进生物氧化过程，且添加软锰矿后生物浸出过程中存在两种不同的反应方式。
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  嗜酸热古菌Acidianus manzaensis浸出黄铜矿过程中次生矿物的形成及演变

  刘红昌,夏金兰,聂珍媛,文闻,杨云,马陈燕,郑雷,赵屹东

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2485-2494.

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  基于同步辐射X射线衍射(SR-XRD)和硫/铁/铜K边X射线吸收近边结构(XANES)光谱学等技术，研究了嗜酸热古菌Acidianus manzaensis浸出黄铜矿过程中次级产物的形成和演变机制。浸出实验结果表明，经过10 d的生物浸出黄铜矿的浸出率为82.4%，此时黄铜矿的表面被显著腐蚀且覆盖了一层浸出产物。在生物浸出过程中，矿物表面次级产物的形成及演变有如下规律：1)第2 d和第4 d检测了少量单质硫、斑铜矿和辉铜矿；2)第6 d和10 d斑铜矿和辉铜矿消失，但是铜蓝开始产生，并且黄钾铁矾逐渐变成主要产物。这些结果表明浸出过程中首先在低电位(360~461 mV)下形成金属缺失型辉铜矿和斑铜矿，随着电位升高，在高电位(461~531 mV)下逐渐转化为了铜蓝。
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  湿法炼锌渣中锌和铟的还原浸出

  张 帆,魏 昶,邓志敢,李存兄,李兴彬,李旻廷

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2495-2501.

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  铁酸锌是锌中性浸出渣中的主要物相，热酸浸出是处理中性浸出渣的主要方法之一。研究了一种采用硫化锌精矿作为还原剂对锌中性浸出渣进行还原浸出的方法。研究发现，采用硫化锌精矿作为还原剂不仅能高效浸出锌中性浸出渣中的有价金属，而且同时实现溶液中Fe³⁺向Fe²⁺的还原。采用两段逆流浸出工艺，98.1%锌和97.5%铟被浸出，浸出液中Fe²⁺/Fe³⁺的摩尔比达到9.6。同时发现，浸出过程中铁和铜几乎完全浸出，而锡只有部分浸出。
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  程序升温热解磷酸氨镁及热解产物的氨氮脱除性能

  唐建军,陈益清,钟振辉,李文龙,尹娟

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2502-2508.

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  为使磷酸氨镁(MAP)脱氨完全及改善热解产物的氨氮去除性能，研究了一种程序升温的热解方式，并探讨了热解产物去除氨氮的热力学及动力学过程。结果表明，热解方式及热解终点温度明显影响MAP热解产物的氨氮去除性能，控制热解终点温度为180 °C、5 °C/min的程序升温方式，以及氨氮反应体系的pH值为9.5较为合适，在此条件下，MAP热解产物对氨氮的去除量达95.62 mg/g，经120 min对起始浓度为1000 mg/L氨氮的去除率达82%；动力学及热力学结果表明，MAP热解产物去除氨氮是H⁺与 的离子交换过程，其动力学符合Lagergren准二级模型，平衡时间为120 min，等温曲线符合Freundlich模型。
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  一种新的非电解法炼铝工艺

  Oleg G. PARFENOV, Andrey D. KUSTOV, Leonid A. SOLOVYOV

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2509-2517.

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  提出了一种从氧化铝中提取原铝的新方法。该方法的原理基于如下化学反应：AlI₃+(3/2)Zn=Al+(3/2)ZnI₂。首先通过氧化铝的碳热氯化反应得到氯化铝(AlCl₃)，然后通过氯化铝和碘化钙的交换反应(AlCl₃+CaI₂→ AlI₃+CaCl₂)得到碘化铝。在实验室条件下对这些反应进行了研究，同时对一些回收主要化学试剂的反应进行了研究(Cl₂, ZnI₂→Zn, CaCl₂→CaI₂)。采用XRD和SEM对反应产物的相组成及形貌进行分析。采用总自由能最小方法对化学反应平衡进行计算。结果表明，采用非电解方法，可以在没有非常高的温度和可消耗的化学试剂的条件下，从氧化铝中有效地提取铝。与当今采用燃煤发电提供电力的铝电解厂相比，本方法所产生的单位碳消耗和CO₂大气排放可以降低一半以上。
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  TiO₂生产中镁和冷却速度对钛物相转变的影响

  王伊杰,文书明,丰奇成,刘建,任伟成

  中国有色金属学报（英文版）. 2016, 26(9): 2518-2522.

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  以三种钛渣为研究对象，采用X射线衍射和晶体结构分析，研究镁含量和冷却速度对钛渣中钛物相转变的影响。结果表明，急速冷却的钛渣中，生成的钛物相为黑钛石，化学式为Mg_nTi_3-nO₅(0<n<1）；缓慢冷却的钛渣中，当镁含量较高时，黑钛石转变为板钛镁矿，化学式为MgTi₂O₅；当镁含量较低时，板钛镁矿MgTi₂O₅和金红石型TiO₂同时存在。板钛镁矿MgTi₂O₅的稳定性比黑钛石Mg_nTi_3-nO₅的稳定性好，缓慢冷却有助于镁掺杂进入黑钛石晶体，稳定其晶体结构。