2022年, 第32卷, 第11期　刊出日期：2022-11-25

  

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Materials Science and Engineering
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  难熔高熵合金综述

  田雨生,周文哲,谭庆彪,吴明旭,乔 绅,祝国梁,董安平,疏 达,孙宝德

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3487-3515.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66035-7

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  综述了近年来难熔高熵合金(RHEAs)在合金设计、显微组织和力学性能方面的研究进展，并重点讨论了内在的强化机制和变形行为。难熔高熵合金主要由近等摩尔比的难熔元素组成，具有优异的力学性能，尤其是高温力学性能。然而，大多数难熔高熵合金的室温塑性有限。为了解决这一问题，研究人员已开展了大量相关研究工作，其中某些难熔高熵合金材料具有很大的高温实际应用潜力。难熔高熵合金除了具有优异的力学性能外，在其他性能方面也有优势，如生物相容性和耐磨性。最后，还讨论了难熔高熵合金目前存在的问题和对未来发展的建议。
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  固溶处理时间对7075铝合金热冲压板材塑性及韧性断裂的影响

  耿会程,王义林,朱彬,王子健,张宜生

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3516-3533.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66036-9

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  研究固溶处理时间对7075铝合金热冲压板材塑性及韧性断裂的影响。对采用不同固溶处理时间的热冲压试样进行拉伸实验，并采用数字图像相关分析方法获取实验过程中试样的应变。基于实验及仿真，对Yld2000-3d屈服准则及DF2014断裂模型进行校准，并将其分别用于描述材料的各向异性及断裂行为。同时，对材料的显微组织进行研究。实验及仿真结果表明，热冲压后，7075铝合金仍残留明显各向异性，且延长固溶处理时间不能有效减弱材料的各向异性。但是，采用较长的固溶时间会提高材料的断裂应变，断裂性能的提高与延长固溶处理时间后第二相颗粒尺寸减小有关。
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  钇含量在挤压Mg-Y板材拉伸/压缩变形下孪生行为中的作用

  柴艳琴,尹冬弟,华珅,黄广号,周浩,郑江,王渠东

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3534-3549.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66037-0

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  研究Y含量对挤压Mg-xY (x=0.5, 1, 1.5，质量分数，%)板材在沿挤压方向单轴拉伸和压缩下的晶粒尺度孪生行为的影响。基于电子背散射衍射(EBSD)，获得大量数据(包括2691个晶粒和977个孪晶)，并对其运用自动孪晶变体分析方法。结果表明，无论拉伸还是压缩，都是 拉伸孪晶(TTW)主导变形，并出现大量反常孪生行为(施密特因子(m)<0)。反常孪生行为在拉伸下随着Y含量增加更加明显，表明更高含量的Mg-Y合金中孪生变体选择更加随机。然而，在压缩下依赖于Y含量的反常孪生行为是相反的。研究还发现，反常拉伸孪晶的比例在拉伸和压缩下分别与相应母晶粒中基面和柱面滑移的最大施密特因子(m_max)密切相关，表明当前Mg-Y合金中孪生和滑移或许有着密切联系。
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  预压缩对热挤压AZ91-2Y镁合金动态析出相形成及蠕变各向异性的影响

  李微,黄煌,黄伟颖,陈荐,张圣德,肖振宇,邱玮

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3550-3562.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66038-2

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  研究经预压缩(PC)和未经预压缩(NPC)的热挤压AZ91-2Y镁合金在180 °C不同应力下的蠕变各向异性行为。采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸蠕变试验对合金的显微组织、织构和力学性能进行分析。结果表明，抗蠕变性能与球形Mg₁₇Al₁₂析出相的体积分数成正比。NPC试样中动态析出高体积分数层片状Mg₁₇Al₁₂，使其以基面áa？滑移为主导蠕变机制，且NPC试样具有明显的各向异性。PC试样动态析出高体积分数的球形Mg₁₇Al₁₂，对基面áa？滑移有抑制作用。锥面ác+a？滑移和孪晶显著提高蠕变各向异性抗力。
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  自由端扭转对AZ31挤压棒不同温度下压缩行为的影响

  吴 凡,王 猛,杜治文,石若兰,尚 琦,刘婷婷,郭 宁,郭胜锋,宋 波

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3563-3577.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66039-4

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  研究自由端扭转对AZ31挤压棒不同温度下压缩行为的影响。预扭转会在基体中产生高密度位错和大量的 孪晶，从而大大提升室温和100 ℃的压缩屈服强度。然而，随着温度的升高，预扭转产生的硬化效果逐渐减弱。当压缩温度达到300 ℃时，预扭转降低了压缩屈服强度。此外，扭转产生的初始位错和孪晶有助于细化亚结构，加快200 ℃压缩过程中的连续动态再结晶。因此，在200 ℃下，扭转试样比挤压试样表现出更快的流变软化行为。当在300 ℃时压缩，扭转引入的孪晶和位错在保温时间内基本被消除，不连续动态再结晶得到增强。结果表明，在300 ℃时，扭转试样和挤压试样的压缩曲线趋于一致。对相关机制进行了详细讨论。
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  半固态加工Ti-Cu合金的显微组织和力学行为

  KaioNIITSUCAMPO,CaioChaussêdeFREITAS,éderSócratesNajarLOPES,Suk-ChunMOON,RianDIPPENAAR,RubensCARAM

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3578-3586.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66040-0

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  研究触变成形Ti-Cu合金的力学性能。Ti-Cu (25%，27%，29% Cu，质量分数) 锭的制备流程为：先进行电弧熔炼，再在950 ℃均匀化处理24 h，然后在900 ℃热锻，最后在1035 ℃热处理300 s后以8 mm/s的速度触变成形。结果显示，触变成形合金表现出良好的力学强度，但其在拉伸载荷下的塑性一般，在压缩载荷下的塑性尚可。随着Cu含量的增加，包晶Ti₂Cu相(转变液相区)的体积分数增加，与α+Ti₂Cu相区(转变固相区)相比，其力学强度和塑性更低，导致合金的力学强度和塑性降低。这些结果表明，Ti-Cu合金的力学性能和半固态加工性之间的平衡主要取决于Cu含量。
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  Ti-6Al-4V合金粉末与固体热等静压扩散连接

  肖 毅,郎利辉,徐文才,张德鑫

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3587-3595.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66041-2

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  通过热等静压(HIP)扩散连接Ti-6Al-4V(TC4)合金粉末和锻件固体成形粉-固零件。利用扫描电镜(SEM)观察粉-固零件的显微组织，并开展显微硬度和拉伸实验研究其力学性能。结果表明，粉-固零件中粉末压块接近全致密，粉/固界面紧密且完整。界面的显微硬度高于粉末压块和固体的。粉-固拉伸试样都在固体一侧断裂而不是在界面处，这表明获得良好的界面强度。粉末压块的抗拉强度和伸长率都高于固体的。由此得出，热等静压工艺可以成功成形高质量的Ti-6Al-4V粉-固零件，这能为钛合金提供一种新型近净成形技术。
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  偏压对TiAlN涂层微观结构、力学和摩擦学性能的影响

  曹红帅,刘福家,李好,罗文忠,齐福刚,卢立伟,赵镍,欧阳晓平,

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3596-3609.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66042-4

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  采用磁过滤真空阴极弧在ZL109合金表面沉积由TiAl和TiAlN组成的TiAlN多层涂层，并系统研究偏压对涂层微观结构和性能的影响。结果表明，涂层具有以TiAlN相为主的多相结构。随着偏压的增大，由于原子迁移率和晶格畸变的增加，TiAlN择优取向由(200)晶面向(111)晶面转变。同时，涂层的硬度、弹性模量和附着力表现出相同的变化趋势，即先增大后减小。当偏压为75 V时，TiAlN涂层具有最高的硬度(~30.3 GPa)、弹性模量(~229.1 GPa)、附着力(HF 2)和最低的磨损率(~4.44×10^-5 mm³/(N·m))。与未涂覆ZL109合金相比，TiAlN涂层合金表面的力学和摩擦学性能得到有效提高。
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  循环旋转弯曲变形中65Cu–35Zn黄铜管显微组织和力学性能的演变

  张自成,TsuyoshiFURUSHIMA,Ken-ichiMANABE

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3610-3622.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66043-6

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  为了细化65Cu-35Zn黄铜管的晶粒尺寸，并改善其力学性能，进行不同变形条件下的循环旋转弯曲(CRB)实验。利用光学显微镜、EBSD和常温拉伸实验，对变形后管材的显微组织和轴向力学性能进行研究。为了获得变形过程中黄铜管的累计有效塑性应变，对黄铜管不同变形条件下的CRB进行有限元模拟。结果表明，常温变形条件下，黄铜管的平均晶粒尺寸随旋转时间的增加而减小；在200 ℃变形条件下，其平均晶粒尺寸随弯曲角度的减小而减小。随着累计有效塑性应变的增加，变形后黄铜管平均晶粒尺寸减小率呈现增大趋势，其抗拉强度呈现波状增加，而伸长率呈现先增加后迅速减小的趋势。
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  (Cu, Ni, Zr, Er)改性的Al-Si钎料钎焊Cu/Al接头的显微组织和力学性能

  李华鑫,冯印典,沈伟健,闾川阳,郑文健,马英鹤,马刚,金仲平,贺艳明,杨建国,

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3623-3634.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66044-8

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  为了设计一种具有较低熔点、较好强度和塑性的Al-Si钎料钎焊Cu/Al接头，创新性地提出添加Cu、Ni、Zr和Er等元素对传统的Al-Si共晶钎料进行改性。对改性的Al-Si钎料及其Cu/Al钎焊接头的显微组织与力学性能进行研究。结果表明，Al-Si-Ni-Cu钎料主要由Al(s,s)、Al₂(Cu,Ni)和Si(s,s)组成。Al-10Si-2Ni-6Cu 钎料合金具有较低的固相线(521 ℃)和液相线(577 ℃)温度、良好的抗拉强度(305.8 MPa)和断后伸长率(8.5%)。Al-10Si-2Ni-6Cu钎料钎焊的Cu/Al接头主要由Al₈(Mn,Fe)₂Si、Al₂(Cu,Ni)₃、Al(Cu,Ni)、Al₂(Cu,Ni)和Al(s,s)组成，其剪切强度为(90.3±10.7) MPa。当采用Al-10Si-2Ni-6Cu-0.2Er-0.2Zr钎焊Cu/Al时，接头强度可以进一步提升到(94.6±2.5) MPa。因此，(Cu, Ni, Zr, Er)改性的Al-Si钎料可以用于制备高质量的Cu/Al钎焊接头。
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  等离子喷涂Cr₇C₃-CrSi₂-Al₂O₃涂层的显微组织、形成机制和性能

  马玉夺,茹沛文,王磊,杨勇,高鹏悦,王彦伟,崔宇航,孙文韦,王星宇,王亮

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3635-3649.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66045-X

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  采用等离子喷涂Cr₇C₃-CrSi₂-Al₂O₃和Al-Cr₂O₃-SiC复合粉分别制备Cr₇C₃-CrSi₂-Al₂O₃复合涂层。对比研究等离子喷涂所得两种Cr₇C₃-CrSi₂-Al₂O₃复合涂层的显微组织、形成机制和性能，并探索Al-Cr₂O₃-SiC体系的反应机理。结果表明，等离子喷涂Al-Cr₂O₃-SiC复合粉所得涂层具有更薄的片层、更曲折的层间界面，而且涂层中原位合成的Cr₇C₃、CrSi₂和Al₂O₃均为纳米晶。与等离子喷涂Cr₇C₃-CrSi₂-Al₂O₃复合粉制备的Cr₇C₃-CrSi₂-Al₂O₃涂层相比，等离子喷涂Al-Cr₂O₃-SiC复合粉所得Cr₇C₃-CrSi₂-Al₂O₃涂层具有更高的致密度、更高的显微硬度(提高20%)、更好的断裂韧性和更低的磨损率(降低28%)。
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  NaCl-KCl-CsCl熔盐体系电沉积铌涂层的微观形貌和织构

  胡双鹏,白书欣,朱利安,叶益聪,王 震,李 顺,唐 宇

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3650-3662.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66046-1

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  采用一种低毒、环保的NaCl-KCl-CsCl-K₂NbF₇体系在Mo基体上制备Nb涂层。研究温度、电流密度和沉积时间对电沉积Nb涂层微观形貌和织构的影响。结果表明，当温度为700~750 ℃、电流密度为30~70 mA/cm²时，可制备出连续致密的Nb 涂层，其硬度为2.16~2.45 GPa。随着柱状晶不断生长，Nb涂层的择优取向按á200？→á211？→无序的顺序转变。随着极化程度的增大，Nb 涂层从六角星形表面变为锥形或金字塔形表面。
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  一步双修饰策略提高富镍层状氧化物正极材料的电化学性能

  曹远麟,杨秀康,王 璐,肖 玲,符 妮,邹 莉,马温博,刘哲廷,王晓琴,刘 黎,舒洪波,王先友

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3663-3678.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66047-3

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  提出一种从表面到体相的一步整体改性策略，同步合成Nb掺杂和 LiNbO₃包覆的LiNi_0.83Co_0.12Mn_0.05O₂ (NCM)正极材料。LiNbO₃包覆层可以调控界面并促进锂离子扩散；更强的Nb—O键能有效抑制Li⁺/Ni²⁺阳离子混排，提高晶体结构稳定性，从而有助于缓解Li⁺脱出/嵌入过程中晶格参数的各向异性变化。结果表明：双修饰材料表现出较好的结构稳定性和优异的电化学性能。最佳样品NCM-Nb2在2.7~4.3 V之间以1C循环100次后，容量保持率为90.78%，而原始样品容量保持率仅为67.90%；同时，在10C下具有149.1 mA·h/g的更高倍率性能，这些结果突显了一步双修饰策略协同提高富镍层状氧化物正极材料电化学性能的可行性。
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  四方钨青铜(TTB)相Nb₁₈W₁₆O₉₃材料的锂离子扩散路径

  沈超,姜赛男,丁翠敏,薛伟顺,谢科予,

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3679-3686.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66048-5

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  使用改进的固态烧结方法(1000 ℃, 36 h)成功合成四方钨青铜(TTB)相Nb₁₈W₁₆O₉₃，并通过XRD，SEM和XPS对其进行表征与分析。GITT结果表明，Nb₁₈W₁₆O₉₃(10^-12cm²/s)的锂离子扩散系数高于传统的Ti基负极。使用密度泛函理论模拟计算揭示锂离子的扩散机制。TTB相有3种扩散路径，其中扩散能垒最小的层间扩散(0.46 eV)比其他典型负极(例如，石墨0.56 eV)更具有优势，使TTB相Nb₁₈W₁₆O₉₃成为潜在的高特定功率阳极材料。
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  不同加载速率下氧化铝纳米线弯曲力学行为的分子动力学研究

  贺宇骁,马彬

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3687-3698.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66049-7

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  采用LAMMPS软件建立弯曲加载下α-Al₂O₃纳米线的分子动力学(MD)模型，计算并分析不同加载速率下α-Al₂O₃纳米线的原子应力和应变，揭示加载速率对其弯曲力学行为的影响规律。研究结果表明：α-Al₂O₃纳米线在不同加载速率下的最大表面应力-转角曲线均可分为弹性变形、塑性变形和破坏3个阶段，弹性极限点可通过加、卸载循环下的曲线对称性来确定；加载速率对α-Al₂O₃纳米线的塑性变形影响很大，但对弹性模量影响较小；当加载速率增加时，塑性变形阶段缩短，材料更易发生脆性断裂，且弹性极限和强度极限(由直接和间接MD法确定)更加接近。MD模拟结果与改进的弯曲环路试验结果吻合良好，从而验证分子动力学建模和计算方法的有效性。直接MD法是确定在任意加载速率下(无论发生脆性还是韧性断裂)纳米晶须弹性极限和强度极限的有效方法。
Mining, Minerals Processing and Metallurgical Engineering
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  单轴压缩作用下不同高宽比硬岩试样的破坏模式与板裂破坏机理

  赵宇喆,黄麟淇,李夕兵,黎崇金,陈正红,曹芝维

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3699-3713.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66050-3

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  为了研究板裂破坏与试件高宽比(H/W)之间的关系以及板裂破坏的发生条件、破坏特征和力学机理，对6组花岗岩试样进行单轴压缩试验。利用应变监测仪和高速摄影仪记录试样的破坏全过程，通过分析应力、应变以及声发射的监测结果确定裂纹的发生和扩展路径。结果表明，H/W的变化可以改变试样的宏观破坏模式。当H/W降低至0.5时，试样破坏模式以板裂破坏为主；板裂破坏发生时试样承载力降低，裂纹拓展方向近似平行于加载方向。此外，发生板裂破坏的试样的裂纹扩展过程和声发射信号均呈典型拉伸破坏特征，表明板裂破坏本质上是一种特殊的拉伸破坏。
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  中等加载速率下微波损伤砂岩的动态抗压强度及破坏机理

  王品,尹土兵,李夕兵,HeinzKONIETZKY

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3714-3730.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66052-7

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  为了研究微波加热对岩石动态特性和破坏机制的影响，使用改进的分离式霍普金森压杆系统对微波辐射砂岩试样进行动态压缩试验。结果表明，微波辐射能有效降低砂岩的抗压强度。冲击荷载作用下试样呈现出3种不同的破坏模式：拉伸破坏、拉伸-剪切复合破坏和压缩-剪切破坏。利用实测的纵、横波速度计算得到的动态泊松比来描述砂岩的变形特征。随着微波功率和加热时间的增加，泊松比先下降后略有增加，转折点温度出现在244.6 °C。 此外，微观结构特征表明，微波辐射对岩石产生脱水、扩孔和致裂效应。基于岩石内部热应力和蒸汽压力，探讨微波辐射对岩石的损伤机理，为实验结果提供合理的解释。
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  高铁酸盐(VI)与毒砂表面的作用机理及其对黄铜矿与毒砂浮选分离的影响

  廖润鹏,胡盘金,文书明,郑永兴,邱仙辉,吕晋芳,刘建,

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3731-3743.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66053-9

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  通过浮选试验、接触角测量、吸附量测试、交流阻抗测试和XPS分析研究一种新型环保抑制剂高铁酸钾(K₂FeO₄)在乙基黄药捕收剂体系下对毒砂和黄铜矿的抑制作用。结果表明，在pH值为4~11的范围内，高铁酸钾强烈抑制毒砂，在pH 8或10时，采用5×10^-4 mol/L K₂FeO₄和5×10^-5 mol/L PEX可以实现黄铜矿与毒砂的浮选分离。在K₂FeO₄和PEX存在时，毒砂的接触角和黄药吸附量显著降低。LEIS测量表明，高铁酸盐的加入可以显著增加毒砂表面的阻抗。XPS分析进一步证实，高铁酸盐加速毒砂表面的氧化。
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  酸性培养基体系中磁铁矿对砷黄铁矿电化学氧化的原电池效应

  邓莎,顾帼华,龙涛,肖巍,杨玮

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3744-3752.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66054-0

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  采用电化学测试、XPS和浸出试验，研究酸性培养基体系中砷黄铁矿与磁铁矿之间的原电池效应。结果表明，磁铁矿的静电位为321 mV，高于砷黄铁矿的223 mV，两者之间的原电池电流为7.40 μA，证明砷黄铁矿和磁铁矿之间确实存在原电池效应。原电池电位和极化曲线表明，砷黄铁矿的氧化还原行为在整个原电池反应中占主导地位，原电池反应可强化砷黄铁矿的电化学溶解，促进表面氧化产物（S⁰, SO₃^2-, SO₄^2-和AsO₃^3-）的生成，提高砷黄铁矿表面的化学反应活性。6 d的浸出试验表明，在磁铁矿存在下，砷黄铁矿中砷的溶出浓度提高30 mg/L，进一步证明磁铁矿对砷黄铁矿的氧化具有强化作用。
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  电子工业废水中酒石酸铜的配位构型

  韩明君,何建勇,孙伟,李赛,余恒,岳彤,魏鑫,张晨阳,

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3753-3766.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66055-2

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  采用紫外可见光谱(UV-Vis)和液相色谱/质谱(LC-MS)分析酒石酸铜(Cu-TA)配合物的配位结构，并通过密度泛函理论(DFT)计算系统地揭示酒石酸铜在水溶液中的有效配位构型和电子特性。UV-Vis在230和255 nm处的Job图一致显示可能存在[Cu(TA)]和[Cu(TA)₂]^2-。LC-MS 结果证实单配位和高配位配合物[Cu₂(TA)₂]⁺、[Cu(TA)₂]⁺和[Cu₂(TA)₃(H₂O)₂(OH)₂]²⁺的存在。DFT计算结果表明，酒石酸(TA)的羧基氧和羟基氧是Cu(II)的优选配位位点。[Cu(TA)] (酒石酸分子1号碳的羟基氧和3号碳的羟基氧与Cu(II)配位)、[Cu(TA)₂]^2- (2个酒石酸分子1号碳的羧基氧和2号碳的羟基氧与Cu(II)配位)以及[ Cu(TA)₃]^4- (3个酒石酸分子2号碳的羟基氧和3号碳的羟基氧与Cu(II)配位)是酒石酸铜的主要配位构型。三者的吉布斯自由能分别为-170.1、-136.2和-90.2 kJ/mol。
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  含钒石煤的悬浮焙烧过程：特性表征、热力学、动力学

  袁帅,秦永红,金永朋,李艳军,

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3767-3779.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66056-4

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  系统地研究含钒石煤在悬浮焙烧过程中的热力学、动力学、物相转化和微观结构演变。热力学计算表明，在焙烧过程中，石煤中的碳在氧气充足的情况下燃烧并生成CO₂，石煤的主要质量损失区间为600～840 ℃，热分解反应速率在700 ℃左右达到峰值。通过Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)方法验证，石煤的热分解反应由Ginstling-Brounshtein方程描述，表观活化能和指数前因子分别为136.09 kJ/mol和12.40 s^-1。石煤中的伊利石在650 ℃时失去羟基，产生脱水伊利石，绢云母结构被逐渐破坏。随着温度的升高，石煤表面变得粗糙且不规则，焙烧温度为850 ℃时烧结严重。
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  硫酸镍铵复盐结晶法分离回收铜电解液中的镍

  王懿,刘彪,王学文,孟钰麒,王兴明,王明玉

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3780-3789.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66057-6

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  研究采用硫酸镍铵复盐结晶从铜电解液中分离回收镍的方法。研究发现，在相同温度的溶液中，硫酸铜的溶解度小于硫酸镍的溶解度，而硫酸铜铵的溶解度大于硫酸镍铵的溶解度。因此，加入(NH₄)₂SO₄可使铜电解液中的镍选择性结晶析出。按(NH₄)₂SO₄/NiSO₄ 摩尔比≤0.8加入(NH₄)₂SO₄，在-15 ℃冷冻结晶10 h，可使其中的镍以Ni(NH₄)₂(SO₄)₂×6H₂O的形式结晶析出。将所得结晶物热解，再将热解产物加水溶解，最后将溶解液浓缩结晶得到合格的NiSO₄×6H₂O产品。复盐结晶法是一种清洁环保、经济高效的从铜电解液中分离回收镍的方法。
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  熔盐电解合成碳化硅纳米颗粒及其光致发光特性

  庞忠亚,李想,张学强,李金键,汪淑娟,熊晓璐,李光石,许茜,周忠福,邹星礼,鲁雄刚,

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3790-3800.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66058-8

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  提出一种一步熔盐电化学方法，以超细二氧化硅和碳粉混合物为原料合成碳化硅纳米颗粒。通过X射线衍射、电子显微镜、拉曼光谱、光致发光光谱等系统研究电解合成过程及产物的物化特性。提出二氧化硅/碳粉在氯化钙熔盐中电解合成纳米碳化硅时存在化学/电化学复合、电化学脱氧和原位碳化的耦合反应机理。结果表明，所制备的碳化硅纳米颗粒的粒径集中分布在8~14 nm，并具有多晶结构。此外，由于协同的尺寸效应和微观结构特征，碳化硅纳米颗粒具有明显的光致发光特性。
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  高钛渣还原的氢化钛合金粉一步烧结制备高强钛合金

  董朝望,夏阳,郭学益,田庆华,刘汉宁,刘沛东,陈渝冰

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3801-3809.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66059-X

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  提出一种直接利用高钛渣制备高强钛合金的方法。先用镁粉还原高钛渣制备氧含量为1.3%(质量分数)的合金粉末，再将合金粉末在600 MPa压力下压制成小圆柱体，最后在氩气下烧结成钛合金产品。对还原粉末进行表征，研究烧结温度对烧结合金的烧后密度、抗压强度、显微组织和硬度的影响。结果表明，随着烧结温度由900 ℃升高至1200 ℃，钛合金的密度增加，孔隙率降低，实现较好的烧结致密化(1100 ℃为98.65%，1200 ℃为99.41%)，在1100 ℃时硬度达到HV 655.7，压缩强度为1563 MPa。
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  一种实现废阴极炭回收以及高效脱氟的环保可持续工艺

  李怡凡,程皓,龚培育,杨凯,田忠良,赖延清

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3810-3821.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66060-6

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  提出一种系统、绿色的低温硫酸化焙烧-水浸工艺，危险固体废弃物废阴极炭块的脱氟率可达97.82%，同时，片状回收炭纯度达90.29%(质量分数)。热力学分析和SEM、XRD及EDS结果表明，大部分的氟化物可以在较低的温度下转化为水溶性的硫酸盐。结果表明，将<0.15 mm的废阴极颗粒与浓硫酸以1:1的液固比混合，然后在300 °C焙烧0.5 h可实现最佳的脱氟效果。进一步通过水浸去除硫酸盐实现炭的纯化。同时，焙烧和浸出过程的Avrami指数和相应的活化能表明这两个过程均受扩散控制。
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  锌冶炼污酸处理的生命周期评价

  胡应燕,黎敏,吴卫国,柯勇,刘鲁静,王雪亮

  中国有色金属学报（英文版）. 2022, 32(11): 3822-3834.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66061-8

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  采用生命周期评价方法对锌冶炼过程中的两种污酸处置工艺进行评价和对比。结果表明，气液硫化法的环境影响主要为人体毒性、非生物资源耗竭和全球变暖潜值，这些环境问题主要由中和-蒸发-结晶与电渗析单元造成；同时传统石灰石中和法中的硫化单元也是环境影响的主要来源，且石灰石中和法的总环境影响比气液硫化法高很多。结合敏感性分析发现，气液硫化法和石灰石中和法敏感度因子均为电和硫化钠(60%)，且石灰石中和法处置单位污酸的总成本约为气液硫化法的27倍。