2018年, 第28卷, 第8期　刊出日期：2018-08-25

  

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Structural Materials
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  退火处理提高气雾化过共晶Al-Si合金粉末的变形能力

  蔡志勇,张纯,王日初,彭超群,吴翔,李海普,杨明

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1475-1483.

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  气雾化纯金属或合金粉末是粉末冶金方法(压制和烧结)制备高性能材料的常用原料。然而，由于细小的Si相和过饱和基体导致强度较高，气雾化Al-Si合金粉末的压制性能受到很大限制。研究退火处理对提高Al-Si合金粉末压制性能的作用。采用Heckel压制方程研究退火粉末的致密化行为并分析其变形能力。通过分析压坯的显微组织和抗弯断口，研究压制过程中粉末颗粒的变形行为。结果表明，粉末经过400 °C退火获得96.1%的最高相对密度。由于Al基体软化、过饱和Si相析出、针状共晶相溶解以及Si相球化，退火处理可以明显提高Al-Si粉末的变形能力。
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  通过唯相学模型预测喷射成形7055铝合金的热变形行为

  王向东,潘清林,熊尚武,刘丽丽,孙元伟,王维裔

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1484-1494.

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  通过高温热压缩实验研究喷射成形7055铝合金的热变形行为，实验温度为340~450 °C，应变速率为0.001~1 s^-1。将Johnson-Cook 模型、改良Fields-Backofen 模型和 Arrhenius模型应用在该合金的热变形行为研究中，对这3种模型进行相对误差、相关系数以及平均相对误差的绝对值的比较研究。结果表明，Johnson-Cook 模型和改良Fields-Backofen 模型由于在线性拟合过程中产生较大偏差，不能精确预测该合金的热变形行为；Arrhenius模型则因为将温度和应变速率的作用有效结合，得到较好的预测效果。
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  Mg-4Al-2Ba-2Ca (ABaX422)合金的热锻及热加工图的构建

  K.SURESH,K.P.RAO,Y.V.R.K.PRASAD,N.HORT,H.DIERINGA

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1495-1503.

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  将Mg-4Al-2Ba-2Ca (ABaX422) 合金在300~500 °C 的温度范围内、0.01~10 mm/s的加工速率下热锻成杯型件，构建其热加工图，并研究其显微组织的演变。采用有限元法对该工艺进行模拟，估计加工余量的局部应变速率和平均应变速率范围。热加工图存在以下2个区域：(1) 300~390 °C，0.0003~0.001 s^-1；(2) 400~500 °C，0.0003~0.3 s^-1；这2个区域都存在动态再结晶(DRX)。该图表明，在高应变速率和低于400 °C的温度下存在大范围的流动失稳区，在此区域会发生流动局部化。在上述2个区域条件下制备的锻件完好且组织均匀，在第一个区域条件下锻造所获锻件的晶粒尺寸更小。然而，当在流动失稳区锻造时，合金在最终成形前发生断裂。实验结果表明，上述2个区域条件下的荷载-行程曲线与模拟曲线吻合较好，而在失稳区获得的曲线则不平坦。
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  Mg-7Zn-xCu-0.6Zr合金的热裂行为及热分析测试

  王志,周野,李一洲,王峰,刘正,毛萍莉,蒋小平

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1504-1513.

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  通过热分析方法研究Mg-7Zn-xCu-0.6Zr合金在凝固过程中的显微组织演变。采用具有测力传感器和数据采集系统的约束棒实验装置研究Cu含量(0, 1, 2和3，质量分数，%)对Mg-7Zn-xCu-0.6Zr合金热裂行为的影响。Mg-7Zn-xCu-0.6Zr合金的热分析结果表明，该合金主要由α-Mg和MgZn₂相组成，而含Cu合金有3个潜热释放峰，分别对应α-Mg、MgZnCu和MgZn₂相。同时，随着Cu含量的增加，α-Mg相的反应温度降低，MgZn₂和MgZnCu相的反应温度升高。热裂实验结果表明，由于添加Cu能提高合金的共晶温度，而缩小凝固温度区间，因此，Mg-7Zn-xCu-0.6Zr合金的热裂敏感性明显降低。
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  ZL205A合金铸件在机械振动和低压条件下的爆发式补缩机制

  王汝佳,吴士平,陈 伟

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1514-1520.

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  采用浇注实验和物理模型研究ZL205A 合金铸件在机械振动和低压条件下的爆发式补缩机制。实验结果表明，在机械振动条件下，爆发式补缩会多次出现，并使铸件中的缩孔呈层状分布。施加机械振动后，铸件的缩松减小、密度增大。物理模型计算表明，低压铸造中，施加机械振动会促使爆发式补缩自发进行；而在静态下凝固，爆发式补缩很难出现。振动可以破碎铸件中的堵塞部位，并使堵塞部位中的晶粒重排，在阻塞部位的内外压差的作用下，阻塞发生移动清除，产生爆发式补缩。
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  铸态Ti-25V-15Cr-0.3Si钛合金静态再结晶过程中的二次相析出位置及显微组织演变

  朱艳春,黄庆学,石晓辉,帅美荣,曾卫东,赵永庆,黄志权,马立峰

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1521-1529.

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  利用热压缩和热处理实验研究铸态Ti-25V-15Cr-0.3Si钛合金的显微组织演变和二次相析出位置。研究在不同热处理温度和时间下晶粒的平均长宽比、平均面积和尺寸，分析变形量和退火参数对晶粒面积和尺寸的影响。结果表明，晶粒尺寸受变形量和退火时间影响显著，在950 °C、变形量为30%、当退火时间从10 min增加至2 h时，晶粒明显长大；而当退火时间为2~4 h时，晶粒长大缓慢。此外，还观察到大量弥散质点以连续的链状存在，显微组织观察和TEM衍射花样分析证实沿着原始晶界析出的弥散质点为Ti₅Si₃相。
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  不同功率下脉冲激光表面处理Inconel 718合金的显微组织

  柴林江,袁珊珊,黄伟九,杨绪盛,王方军,王东哲,王军军

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1530-1537.

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  对退火态的Inconel 718合金进行3种不同功率(100、50和25 W)的脉冲激光表面处理，并应用电子背散射衍射和电子通道称度成像技术对其表面显微组织特征进行研究。结果表明，激光表面处理导致所制备的样品中大量存在的退火孪晶和强化析出相消失；同时，激光重熔区中出现许多小角度晶界，且沿着这些晶界存在高密度的Laves相。随着激光功率的降低，样品重熔区的宽度和深度均逐渐变小。取向分析表明，100 W样品激光重熔区中的柱状晶可通过取向形核机制遗传初始组织的随机取向，而降低激光功率会促使重熔区中产生大量具有随机取向的晶核，它们最终长成等轴晶。硬度测试发现所有样品的激光重熔区均较基体软，这主要与强化相的溶解和晶粒的粗化有关。
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  原子尺度下纯锌中 孪晶界的结构表征

  吴海辰,俞有幸,毕晓昉

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1538-1542.

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  通过高分辨透射电子显微镜研究原子尺度下轧制变形后的纯锌中 孪晶界的结构和迁移机制，发现在 孪晶界上存在基面/柱面锯齿，并且在同一个 孪晶中存在两种结构不同的孪晶界：由 共格孪晶界和微小基面/柱面锯齿组成的孪晶界，以及由连续基面/柱面锯齿组成的不包含 共格孪晶界的孪晶界。基面/柱面锯齿的形成与密排六方金属的轴比无关，因为基面/柱面锯齿的形成在能量上和几何上都是有利的。基于位错理论，孪晶界的迁移是由孪生位错在共格孪晶界上的滑移以及界面位错在基面/柱面锯齿上的攀移来实现的。
Functional Materials
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  具有最优玻璃形成能力的Zr-Co(Cu)-Al大块金属玻璃及其压缩性能

  Masoud MOHAMMADI RAHVARD, Morteza TAMIZIFAR, Seyed Mohammad Ali BOUTORABI

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1543-1552.

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  采用铜模吸铸法在三元Zr₅₆Co₂₈Al₁₆和四元Zr₅₆Co_28-xCu_xAl₁₆ (x=2，4，5，6，7，摩尔分数，%)非晶合金中形成大块金属玻璃(BMGs)。本研究主要目的是找到四元ZrCo(Cu)Al合金中形成大块金属玻璃的最优成分，并提高母合金的塑性。采用X射线衍射(XRD)技术、透射电镜(TEM)和差示扫描量热法(DSC)研究非晶合金的结构及其玻璃形成能力(GFA)。此外，利用压缩试验、显微硬度、纳米压痕和扫描电镜(SEM)讨论塑性提高的可能机制。含铜合金中玻璃形成能力最强的是Zr₅₆Co₂₂Cu₆Al₁₆合金，与基体合金相似。此外，Zr₅₆Co₂₂Cu₆Al₁₆大块金属玻璃的塑性从基体合金的3.3%显著增加到6%。最后，结合铜和钴的正混合热，讨论合金塑性和GFA的变化。
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  银-沸石掺杂羟基磷灰石镁合金涂层的生物活性、体外腐蚀行为和抗菌活性

  H.R.BAKHSHESHI-RAD,E.HAMZAH,A.F.ISMAIL,M.AZIZ,E.KARAMIAN,N.IQBAL

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1553-1562.

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  镁基合金作为临时植入材料的应用受到了越来越多的关注，然而，由于其降解速率高，因此应用受到了限制。为了降低镁合金的降解速率，本文作者采用物理气相沉积(PVD)辅助电沉积技术在镀氧化钛(TiO₂)的镁合金上涂覆掺银-沸石羟基磷灰石(Ag-Zeo-HAp)涂层。X射线衍射(XRD)分析和场发射扫描电镜(FESEM)图片显示，在厚度约为1 μm的二氧化钛薄膜上形成了均匀且致密的Ag-Zeo-HAp涂层，厚度约为15 μm。动电位极化(PDP)和电化学阻抗谱(EIS)测试表明，通过Ag-Zeo-HAp涂层，Mg-Ca合金的耐腐蚀性大大提高。模拟体液(SBF)浸泡测试生物活性试验结果表明，在14 d后的Ag-Zeo-HAp表面上形成了一层致密且均匀的类骨磷灰石层。采用琼脂扩散法和平板涂布法对抗菌活性进行研究。结果表明，与TiO₂涂层的镁合金(2.61 mm)相比，Ag-Zeo-HAp涂层对大肠杆菌(E. coli)的抑制区(3.86 mm)明显增大。Ag-Zeo-HAp涂层具有良好的抗菌性能、良好的生物活性和耐腐蚀性，是生物医学应用的理想涂层材料。
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  引入Sr对生物医用羟基磷灰石涂覆Mg-4Zn合金表面结构和耐腐蚀性能的影响

  赵大鹏,石伟,尚鹏,聂和民,张远,唐金成

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1563-1570.

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  采用电化学沉积法在Mg-4Zn合金表面制备羟基磷灰石(HA)及不同Sr含量的HA涂层。采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱和电化学工作站分析不同材料的化学成分、相组成、表面形貌及腐蚀性能。结果表明，涂层中的Sr并未显著影响HA涂层的官能团和晶体结构，但晶体尺寸和结晶度随Sr含量增加而显著下降。这主要是由于存在晶格畸变及Sr与Ca离子的不同占位。10SrHA@Mg-4Zn样品的腐蚀电流密度最低，腐蚀电位最高，且氢气释放量最少。
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  新型PEO/纳米结构ZrO₂镁合金涂层的抗菌活性及腐蚀行为

  MohammadrezaDAROONPARVAR,MuhamadAziziMATYAJID,RajeevKUMARGUPTA,NoordinMOHDYUSOF,HamidRezaBAKHSHESHI-RAD,HamidrezaGHANDVAR,EhsanGHASEMI

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1571-1581.

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  为了增强镁合金的耐腐蚀性和抗菌活性，先采用等离子体电解氧化(PEO)在镁合金上制备一层结合层，再用空气等离子喷涂(APS)制备纳米结构ZrO₂表面涂层。采用电化学试验研究涂层样品的腐蚀行为，采用琼脂扩散法对其进行大肠杆菌病原菌抑菌活性评价，并与无涂层样品进行对比。与PEO涂层和无涂层镁合金相比，PEO/纳米ZrO₂涂层样品的腐蚀电流密度最低，电荷传递阻力最高，相位角和阻抗模量最高。PEO结合涂层被纳米ZrO₂表面涂层完全密封，能够显著延缓侵蚀性离子向镁合金表面迁移，显著提高镁合金在模拟体液(SBF)中的耐蚀性。此外，PEO/纳米ZrO₂涂层的抗菌活性也高于PEO涂层和无涂层镁合金，这是由于ZrO₂纳米颗粒通过作用于细胞膜而降低了大肠杆菌的生长速率。
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  LaAlO₃作为热障涂层顶级涂层材料的评价

  N.VOURDAS,E.MARATHONITI,P.K.PANDIS,Chr.ARGIRUSIS,G.SOURKOUNI,C.LEGROS,S.MIRZA,V.N.STATHOPOULOS

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1582-1592.

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  钙钛矿是一种多用途氧化物材料，可以通过调整成分而改变其性能以满足特定的需求。采用柠檬酸法制备 LaAlO₃，用XRD和FT-IR检测确认其钙钛矿结构，并评估其用于热障涂层(TBC)技术所需的性能。检测溶液前驱物的粘度并通过激光粒度仪分析其粒度。采用传统烧结和放电等离子烧结使材料致密化。用阿基米德法测试材料的表观孔隙率，并测试材料的导热系数和热膨胀系数。测试材料的高温(最高达1300 °C)力学性能和断裂性能。结果表明，在1200~1400 °C烧结的样品，其热膨胀系数为(5.5~6.5)×10^-6 K^-1，热导率为2.2~3.4 W/(m·K)。在1000~1300 °C范围内测量弹性模量和极限应力，通过微压痕测算的断裂韧性约为3 MPa/m^1/2。热处理温度从1200 °C提高到1500 °C，材料发生明显致密化，密度从3.21 g/cm³提高到5.81 g/cm³，表明材料热处理的最低温度应为1400 °C。在相变温度下，LaAlO₃从菱方结构(R3c)转变为理想的立方结构(Pm3m)，而其晶格尺寸的变化可以忽略。本研究报道的数据可用于比较涉及LaAlO₃的不同TBC的力学和断裂行为，也可用于数值模拟。
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  铀表面Ti/TiN多层涂层在不同位移幅值下的微动磨损行为

  吴艳萍,李正阳,杨文锦,朱生发,孟宪东,蔡振兵

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1593-1601.

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  利用多弧离子镀技术在铀表面制备Ti/TiN多层涂层以提高其微动磨损性能。采用SEM、XRD和AES研究多层涂层的形貌、结构和元素分布。通过销/盘接触方式研究铀及Ti/TiN多层涂层的微动磨损行为。铀及Ti/TiN多层涂层的微动磨损测试条件为载荷20 N、位移幅值5~100 μm。随着位移幅值的增加，微动运行从部分滑移区变为完全滑移区。摩擦因数随着位移幅值的增加而增加。结果表明，位移幅值显著影响涂层的微动磨损性能。当位移幅值小于20 μm时，涂层出现轻微损伤。研究表明，Ti/TiN多层涂层在部分滑移区的主要磨损机理为剥层，而在完全滑移区的磨损机理为剥层和磨粒磨损。
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  基于交替碳源的微纳复合金刚石涂层拉拔模的制备及应用

  王成川,王新昶,孙方宏

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1602-1610.

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  基于交替碳源、采用两步法将微纳复合金刚石薄膜沉积在WC-6%Co硬质合金拉拔模的内孔基体上，其中甲烷和丙酮分别用于微米层和纳米层的沉积。此外，基于甲烷制备的单层微米金刚石和基于丙酮制备的单层纳米金刚石涂层模具分别作为对照组。金刚石涂层拉拔模具的附着力和磨损率采用内孔抛光设备进行检测。与单层金刚石涂层拉拔模具相比，复合金刚石涂层模具表现出更优异的综合性能，包括比单层纳米金刚石涂层模具更高的附着力和耐磨性，以及在相同时间抛光后比单层微米金刚石涂层(R_a=95.6 nm)模具更光滑的表面(R_a=65.3 nm)。与纳米涂层模具相比，复合金刚石涂层模具的寿命提升近20倍。
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  无镉过渡金属(Cu、Mn、Ag)共掺杂ZnInS/ZnS核壳结构量子点的可调谐发光

  陈秋行,梅时良,杨 武,张万路,张桂林,朱嘉弢,郭睿倩

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1611-1617.

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  通过简易环保的方法合成一种以过渡金属(Cu、Mn和Ag)掺杂ZnInS为内核、ZnS为壳层的发光可调谐的核壳结构量子点(平均粒径3.85 nm)。在油相体系中，以十二硫醇(DDT)和油胺(OLA)为稳定剂，通过一锅法先在体系中形成内核量子点，随后通过热注射法包覆ZnS壳层。在量子点的合成中，引入过渡金属(Cu、Mn和Ag)进行单独掺杂或共掺杂，实现量子点的可调谐发光。通过调节掺杂元素的种类、掺杂浓度以及前驱体Zn/In的比例，所合成的量子点发光可以在绿光(530 nm)到近红光(613 nm)范围内进行调节。通过3种过渡金属(Cu、Mn和Ag)的共掺杂，成功获得具有准白光发射的量子点。结果表明，这种共掺杂量子点在未来高性能白光LED应用领域有很好的发展前景。
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  活性炭限域提高硼氢化锂放氢动力学和可逆储氢性能

  周和,刘海镇,高世超,王新华

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1618-1625.

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  通过熔融浸渗法将LiBH₄限域于多孔活性炭中，并研究浸渗限域对LiBH₄储氢性能的影响。氮气吸附结果表明，熔融浸渗方法能够有效将LiBH₄限域于活性炭中。该方法既能够保持活性炭骨架结构完整，又能确保限域的效果。放氢结果表明，活性炭限域LiBH₄在190 °C开始放氢，该起始放氢温度比纯LiBH₄低160 °C，并且在400 °C时放氢容量达到13.6%。放氢后样品在6 MPa氢压和350 °C下再吸氢，可逆储氢容量达到6%，而在相同条件下，纯LiBH₄几乎没有可逆储氢容量。质谱分析结果表明，放氢过程中没有乙硼烷和其他杂质气体放出。活性炭限域的LiBH₄放氢表观活化能由156.0 kJ/mol 降低到121.1 kJ/mol，使LiBH₄放氢动力学性能得到显著改善。
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  乙醇洗涤对LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂正极材料性能的影响

  刘万民,秦牡兰,许律,易苏,邓继勇,黄中华

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1626-1631.

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  采用乙醇溶剂对不同LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂正极材料进行洗涤。采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)、充放电测试和电化学阻抗谱(EIS)对样品的元素含量、结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明，乙醇洗涤能够有效去除新制备的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂表面残留的LiOH/Li₂O杂质，不会破坏材料的本体结构、表面形貌和电化学性能，使得材料具有更好的耐H₂O和CO₂腐蚀性。并且，使用乙醇立即对新制备的材料进行洗涤，再置于相对湿度80%的空气中储存3个月后，其放电比容量和循环性能相对于未洗涤样品得到大幅提升。
Mining, Mineral Processing, and Metallurgical Engineering
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  斑铜矿在50 °C浸出过程中的铜物相转化

  杨聪仁,焦 芬,覃文庆

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1632-1639.

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  研究斑铜矿在50 °C的混合中等嗜热微生物浸出。通过XRD和XPS表征在斑铜矿浸出过程中形成的中间产物，并利用φ_h-pH图和循环伏安曲线进一步分析斑铜矿浸出过程中铜状态的转化。结果表明：较高的溶液(氧化还原)电位更有利于斑铜矿的浸出；在斑铜矿的浸出过程中可能形成方黄铜矿、铜蓝、黄铜矿以及二硫化物和多硫化物等中间产物；Cu 2p光电子能谱显示，斑铜矿和中间产物中铜的价态均为+1。斑铜矿和黄铜矿之间可以相互转化，并且两者都可以进一步转化为铜蓝和/或辉铜矿。
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  印度一水硬铝石样品中氧化铁相的矿物学、解离和浸出特性

  Danda Srinivas RAO, Swagat S. RATH, Nilima DASH, Swagatika MOHANTY, Surendra K. BISWAL

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1640-1651.

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  利用磁选和浸出技术从印度一水硬铝石样品中除铁，采用扫描电镜、电子探针显微分析仪和X射线衍射等定量矿物学评价技术进行深入的矿物学表征研究。结果表明，极细的赤铁矿颗粒与其他几种矿物相以复杂的方式结合在一起；即使粒度小于38 μm，仍有约60%的赤铁矿未被解离出来；这个粒度也是物理分离过程去铁的极限。湿式强磁选研究表明，只有49%的铁可被除去。进一步的草酸浸出研究表明，在固液比0.05:1、温度90 °C、时间120 min、酸浓度1 mol/L的条件下，可除去约76%的铁。铁在草酸中的溶解受化学反应控制，计算的活化能为35.15 kJ/mol。
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  以抗坏血酸作协同试剂时红土镍矿在硫酸溶液中的溶解

  SaitKURSUNOGLU,ZelaTanlegaICHLAS,MuammerKAYA

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1652-1659.

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  研究硫酸与抗坏血酸联用对恰尔达红土镍矿中镍和钴的溶解作用。作为比较，也研究柠檬酸、马来酸和硬脂酸等有机酸作为协同试剂的应用情况。结果表明，抗坏血酸和柠檬酸的使用显著改善了钴的溶解，而其他两种有机酸对浸出率的协同作用很小。对于镍的溶解，抗坏血酸是最有效的协同试剂，其次是柠檬酸、马来酸和硬脂酸。在本研究获得的最优条件下，即1 mol/L硫酸中加入4 g/L抗坏血酸、80 °C、固液比1/10，浸出4 h后钴和镍的浸出率分别达到99%和98%以上。此外，浸出行为对抗坏血酸浓度的变化(2~4 g/L)较不敏感，这从操作角度来看是非常理想的。
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  离子交换树脂从辉钼矿酸性浸出液中直接提取Mo (VI)的静态和动态吸附研究

  付云枫,肖清贵,高毅颖,宁朋歌,徐红彬,张懿,

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1660-1669.

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  研究离子交换树脂D301在强酸性浸出液中对六价钼的吸附行为。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和拉曼光谱(Raman spectra)对树脂的吸附能力、吸附动力学和吸附机理进行详细考察。结果表明，D301离子交换树脂在强酸性浸出液中的对钼吸附量达到463.63 mg/g，吸附控制步骤为颗粒内扩散过程，当树脂粒度从0.9~1.2 mm减小到0.6~0.9 mm时，活化能则从25.47 kJ/mol降低到20.38 kJ/mol。解析实验表明，2 mol/L的氨水可以作为D301树脂的解吸液。动态上柱实验验证离子交换树脂D301在强酸性浸出液对钼直接提取的可行性。此外，逆流吸附可以改善动态连续吸附效果。
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  开槽阳极对铝电解槽中气泡运动影响的数值模拟

  王强,孙美佳,李宝宽,李光强,彭建平

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1670-1678.

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  为了研究铝电解过程中的气泡运动，建立三维非稳态数学模型。设计新型双开槽阳极，这种新型阳极可以有效去除电解过程中生成的气泡。通过求解麦克斯韦方程得到电磁场。采用双向耦合欧拉-拉格朗日方法研究气泡的运动，并且考虑电流密度与气泡形核速率之间的相互影响以及气泡的碰撞合并过程。采用随机游走模型考虑湍流的混沌效应。数值模拟结果与实验结果吻合良好。结果表明：阳极电流分布与气泡形核呈现出周期性变化，开槽阳极显著加快气泡的去除。在三组电流情况下，气泡去除率均超过50%；随着电流的增加，开槽的作用逐渐减小。
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  定向凝固单相Sn-2%Sb合金的胞/枝晶转变、枝晶生长和显微硬度

  O.L.ROCHA,T.A.COSTA,M.DIAS,A.GARCIA

  中国有色金属学报（英文版）. 2018, 28(8): 1679-1686.

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  采用单相Sn-2%Sb(质量分数)合金进行水平定向凝固实验，分析凝固热参数对显微组织形貌和长度尺度的影响。在凝固过程中，对沿铸坯长度方向的不同部位进行连续温度测量，用这些温度数据来确定凝固热参数，包括生长速率(V_L)和冷却速率(T_R)。高冷却速率的胞晶和枝晶可以表征铸件不同区域的显微组织，当T_R>5.0 K/s时发生枝晶向胞晶的可逆转变。沿定向凝固铸造的长度方向确定胞晶尺寸(λ_c)和一次枝晶间距(λ₁)，提出关于λ_c和λ₁与V_L和T_R的实验生长规律，并与垂直向上定向凝固实验结果进行对比分析，并分析显微组织形貌和长度尺度对显微硬度的影响。