2024年, 第34卷, 第2期　刊出日期：2024-02-25

  

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Materials Science and Engineering
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  Al-Ca-Fe合金中Al₁₀CaFe₂化合物的形成与表征

  N.A.BELOV,T.K.AKOPYAN,E.A.NAUMOVA,V.V.DOROSHENKO,T.A.SVIRIDOVA,N.O.KOROTKOVA

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 361-377.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66404-0

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  采用热力学计算和实验技术研究铝角的Al-Ca-Fe体系相图，包括液相面投影图和凝固反应。结果表明，与铝固溶体(Al)平衡的不是Al₃Fe相，而是一种组成符合化学式Al₁₀CaFe₂的三元化合物。通过包晶转变L + Al₃Fe → (Al) + Al₁₀CaFe₂ (638 ℃, 3.3% Ca和0.5% Fe, 摩尔分数)发生从二元化合物到三元化合物的转变。与针状Al₃Fe相夹杂物不同，三元化合物的初晶和共晶具有致密的形貌。使用第一性原理计算和X射线衍射分析确定三元化合物Al₁₀CaFe₂的晶格结构。此外，近共晶合金Al-6%Ca-1%Fe(质量分数)在500~600 ℃退火后具有细晶组织，过量相的总体积分数约为25%。因此，Al-Ca-Fe体系可用于制造新的铝基复合合金。
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  孔隙和α-Al(Fe/Mn)Si相对高压压铸Al-7Si-0.2Mg合金塑性的影响

  杨雨童,黄诗尧,郑江,杨莉,程晓农,陈睿凯,韩维建,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 378-391.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66405-2

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  采用高压压铸工艺制备两批次不同尺寸的Al-7Si-0.2Mg (质量分数, %)合金，获得显微组织和孔隙非均匀分布的薄壁铸件，并对比研究孔隙和显微组织对铸态合金塑性的影响。结果表明：不同铸件和不同位置样品的伸长率有较大波动 (9.7%~17.9%)。当合金存在大面积孔隙时，有效承载面积减小导致由孔隙产生的应力集中使合金伸长率显著降低。当合金只存在小面积孔隙时，塑性变形过程中合金中的α-Al(Fe/Mn)Si相先于共晶硅相发生脆性断裂，α-Al(Fe/Mn)Si相的数量密度对伸长率的波动起主导作用，具有高数量密度α-Al(Fe/Mn)Si相试样的伸长率显著降低。此外，局部较高的冷却速率导致铸件α-Al(Fe/Mn)Si相数量密度的增加。
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  回归温度和时间对深冷变形7A85铝合金显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响

  王当,张文学,易幼平,黄始全,何海林,张京京,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 392-407.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66406-4

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  为了平衡合金的强度、塑性与耐蚀性，在不同回归温度和时间条件下对深冷变形7A85铝合金的显微 组织和综合性能进行研究。结果表明，在较低回归温度和时间的回归再时效(RRA)制度和T6 (120 ℃, 24 h)制度下，合金具有较高的强度，但耐蚀性较差。对于RRA，在一定范围内增加回归温度和时间会降低合金的强度，但合金的电导率和耐蚀性显著提高。然而，过度地增加回归温度和时间使合金的耐蚀性降低。相同的回归温度下，随着回归时间的延长，合金的伸长率先减小后增大。与三向深冷变形7A85铝合金的最佳匹配的制度为RRA180-0.5 ((120 ℃, 24 h) + (180 ℃, 0.5 h) + (120 ℃, 24 h))。
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  非等温时效对含银Al-Mg-Si合金多层摩擦表面显微组织和腐蚀行为的影响

  Hamed JAMSHIDI AVAL

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 408-422.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66407-6

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  研究非等温时效对添加不同银含量Al-Mg-Si合金多层摩擦表面显微组织和腐蚀行为的影响。通过在耗材棒横截面上钻孔的方式添加4%、8%和13% (质量分数)的银。采用光学显微镜和电子显微镜研究涂层的显微组织，采用显微硬度和拉伸实验研究涂层的力学性能，采用电化学测试研究样品的耐腐蚀性。结果表明，随着银添加量从4% (质量分数)增加到13% (质量分数)，摩擦堆焊表面层的晶粒尺寸从(1.5±0.3) μm减小到(1.0±0.3) μm。铝基体中的溶质银能够加速Al-Mg-Si合金的析出动力学。经非等温时效处理后，含银涂层的屈服强度和抗拉强度分别比不含银涂层高50.6%和43.5%。经非等温时效处理后，材料的腐蚀电流密度降低，含银和不含银样品的耐腐蚀性均提高，含银涂层的耐蚀性比无银镀层提高了96.5%。
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  沉积策略对电弧增材制造5356铝合金显微组织、缺陷和力学性能的影响

  朱 凯,王 健,张炜辰,朱晓磊,陆晓峰

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 423-434.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66408-8

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  基于电弧增材制造技术(WAAM)研究往复扫描(RS)、振荡扫描(OS)和垂直扫描(VS) 3种沉积策略对5356铝合金(AA5356)构件的影响，探讨5356铝合金构件的显微组织、缺陷和力学性能。结果表明：相比于RS和OS策略，VS策略使得构件的热量分布均匀。VS策略的显微组织主要由等轴晶组成，使得显微硬度最高值达到HV 77.25。VS策略使得构件的气孔率和微孔尺寸分别下降了45.52%和19.81%，从而改善了拉伸性能。因此，VS策略为获得显微组织均匀、力学性能优异的AA5356构件提供了一种新的解决方案。
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  60%SiC_p/2009铝基复合材料表面等离子体电解氧化膜的生长和表征

  廖燚钊,王兴平,高川力,周茜,徐驰,金小越,杜建成,薛文斌,张永忠

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 435-452.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66409-X

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  在硅酸盐溶液中采用等离子体电解氧化技术在60%SiC_P(体积分数)/2009铝基复合材料表面制备陶瓷膜。研究氧化膜的显微组织、成分、润湿性及其耐腐蚀性能，探讨SiC颗粒表面火花放电的产生机理。结果表明，来自硅酸盐溶液的不溶性化合物(SiO₂)使SiC颗粒表面产生火花放电，Al-Si-O化合物中的缺陷为SiC颗粒表面放电电流的传导提供优先路径。1200 s时铝基复合材料表面形成5.5 μm厚的均匀膜层，膜层的表面自由能在40 s时达到最大值37.10 mJ/cm²，并在1200 s时下降到25.95 mJ/cm²。此外，等离子体电解氧化处理可以显著提高复合材料的耐蚀性。
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  铝合金在接触固溶处理工艺中的界面传热系数

  苏雪荣,宋振坤,张志强

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 453-464.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66410-6

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  采用有限元模拟和反演优化(IO)方法测定7075铝合金在不同压力、表面粗糙度和温度下接触固溶处理过程中的界面传热系数(IHTC)值，并分析这些因素对IHTC的影响。结果表明：随着压力的增加，IHTC值先增加，然后保持稳定；IHTC值随表面粗糙度的增大而减小；随着板温的升高，瞬时IHTC值先增大后减小。基于压力、表面粗糙度和温度的综合影响规律，建立多因素影响的IHTC理论模型。使用此模型能较好地预测不同条件下合金的瞬时IHTC值。
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  Al-10Nb-3Ce-2.5B孕育剂对Zn-Al共析合金显微组织、阻尼和拉伸力学性能的影响

  张建军,殷福星,余晖,冀璞光,刘力,李玉芳,焦志娴,王清周

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 465-479.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66411-8

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  制备一种新型Al-10Nb-3Ce-2.5B孕育剂，并系统研究其对锌铝共析(ZA22)合金显微组织、阻尼和拉伸力学性能的影响。结果表明，该孕育剂对ZA22合金中的α相具有显著的细化作用(α相最低可被细化至约16 μm)，并可使得α相的形貌从粗大枝晶状转变为细小花瓣状。通过边-边匹配晶体学模型(E2EM)建立孕育剂中CeB₆和NbB₂颗粒与α相之间的位向关系(ORs)，并基于该E2EM模型揭示孕育剂对ZA22合金的细化机理。与未细化ZA22合金相比，孕育细化ZA22合金的高温阻尼性能，特别是逆共析转变阻尼峰得到显著提升。此外，孕育细化ZA22合金的室温拉伸力学性能也得到了显著提高，具有最佳细化效果的ZA22合金的抗拉强度和伸长率分别比未细化ZA22合金的高18.56%和119.04%。对相关机理进行了讨论。
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  不同预时效挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的再结晶行为和强化机制

  徐健,郑杰,刘莞尔,黄有旺,闫钊鸣,张治民,王强,薛勇

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 480-503.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66412-X

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  通过控制预时效时间制备3种不同状态的试样，研究不同预时效状态对挤压态Mg-9.5Gd-4Y-2.2Zn- 0.5Zr (质量分数，%)合金的动态再结晶行为(DRX)和性能的影响。结果表明，欠时效挤压(UAE)样品的细晶体积分数为17.4%，而峰时效挤压(PAE)和过时效挤压(OAE)样品的细晶体积分数分别达到89.7%和50.4%。在晶粒内部和晶界处分布的致密、细小的β颗粒相通过粒子激发形核机制显著提高了形核位点和位错密度。然而，致密针状γ''''相抑制位错滑移，延迟DRX形核。PEA和OAE样品中细小晶粒的差异归因于原始颗粒相的数量和尺寸的不同，而其拉伸性能的差异归因于不同的显微组织。由于晶界强化和析出强化机制的贡献更大，PAE样品具有更优异的拉伸性能。
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  通过添加微量Mn元素激活非基面滑移提高镁合金塑性

  周世博,刘婷婷,汤爱涛,时慧,敬学锐,彭鹏,章建跃,潘复生,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 504-518.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66413-1

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  分析微量锰添加对镁合金显微组织和力学性能的影响。采用电子背散射技术、迹线分析、透射电镜和粘塑性自洽模拟等方法研究变形过程中的塑性变形机理。结果表明：Mn的加入使Mg-Mn合金的平均晶粒尺寸由28.30 μm减小到5.10 μm；同时，随着Mn含量的增加，样品的断裂伸长率由14.33%提高到20.33%，屈服强度则由84 MPa提高到180 MPa。这种同时提高塑性和强度的原因是基面滑移和非基面滑移之间的临界剪切应力差从173 MPa减小到115 MPa，导致非基面滑移活动明显增加。通过微合金元素调整滑移系统差异为开发具有高强度和延展性的镁合金提供了一种途径。
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  Ti-6Al-4V合金板材在电脉冲辅助弯曲过程中的显微组织演变及成形性能

  孟令健,殷宏亮,朱岩,崔晓磊,林鹏,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 519-532.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66414-3

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  在有效电流密度为0~3.2 A/mm²、占空比为10%~70%条件下对Ti-6Al-4V合金板材进行电脉冲辅助弯曲实验。结果表明：当有效电流密度从0增加到2.4 A/mm²时，弯曲成形位移从9.15 mm增加到15.60 mm；同时，裂纹的尺寸和宽度减小。此外，当弯曲位移为8 mm时，回弹角随着有效电流密度的增加而减小。占空比同样影响弯曲角，在30%占空比条件下能获得最小的弯曲角135.0°。板材的热稳定温度随着有效电流密度的增加而增加，但是与占空比呈非线性关系。此外，在电脉冲辅助弯曲过程中出现了晶粒粗化、{0001}织构强度增加和亚晶粒发展。电脉冲使位错密度降低且加速位错的重排，促进α晶粒内亚晶粒的形成，从而改善合金的成形性。电脉冲的非热效应提高了Ti-6Al-4V合金板材的低温成形性，使其与高温下的成形效果类似。
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  TC4钛合金扩散连接接头的振动疲劳特性及劣化机理

  雷奕文,马广璐,刘悦,赵伟,吴会平,李细锋

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 533-546.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66415-5

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  为了研究扩散连接工艺对材料振动疲劳特性的影响，对扩散连接后的TC4钛合金和原始母材进行一系列振动疲劳试验以及显微组织表征。结果表明：扩散连接的热循环过程引起TC4钛合金显微组织变化，并导致其振动疲劳性能降低。经扩散连接后，TC4钛合金晶粒尺寸的不均匀性增加，加重了材料不同取向α晶粒间的不协调变形，从而使微孔洞易于在晶粒尺寸差异较大的两α晶粒的晶界上萌生，或者在较大α晶粒的内部萌生。同时，扩散连接后材料α晶粒取向的变化使得柱面滑移系更易被启动，促进了裂纹更早地萌生。此外，扩散连接后TC4钛合金β相含量的增加为微孔洞提供了更多的形核位置。因此，由扩散连接热循环过程造成的晶粒尺寸不均匀性增加、晶粒取向变化和β相含量增加使扩散连接TC4钛合金的振动疲劳性能劣化。
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  用机械涂层技术在Ti-6Al-4V基体表面沉积HA/Ti复合涂层与功能梯度涂层的表征、磨损行为和生物相容性

  MahmoodJALALIBIDAKHAVIDI,HamidOMIDVAR,AliZAMANIAN,JamshidAGHAZADEHMOHANDESI,HamidJALALI

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 547-559.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66416-7

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  采用机械涂层技术在Ti-6Al-4V基体表面沉积HA/Ti复合涂层与功能梯度涂层(FGC)，对涂层进行表 征，对比其磨损行为和生物相容性。制备复合涂层所用初始粉末为50% Ti (质量分数)和50% HA (质量分数)的混合粉末，而FGC 分为两层，分别为75% Ti + 25% HA和25% Ti+75% HA (质量分数)。XRD结果表明在沉积过程中没有发生相变。此外，由于原始混合粉末中存在Ti颗粒，在涂层和基体之间形成了结合良好的连续界面，特别是在功能梯度涂层样品中。磨损实验结果显示，非梯度复合涂层的摩擦因数约为0.37，在界面处发生突变，而功能梯度涂层的摩擦因数从0.32增加到0.5，在界面处发生平缓变化。磨损表面的SEM像表明涂层的主要磨损机制为磨粒磨损。生物相容性评价结果显示，FGC样品具有更好的细胞黏附和增殖能力。
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  镍基高温合金SLM过程中熔池内的微观结构演变数值模拟

  邱义,李应举,冯小辉,张昂,杨院生

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 560-575.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66417-9

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  采用有限元耦合相场的方法研究IN718高温合金在激光选区熔化过程中熔池内的竞争性生长和晶粒/枝晶结构的演变。通过有限元解决热演化问题，然后将结果输入相场模型，相场模拟涉及晶粒成核、晶粒外延生长和晶粒竞争的微观结构演变。基于对熔池横向和纵向截面微观结构演变的分析，讨论SLM过程中枝晶竞争性生长的机制，并量化计算熔池中溶质元素Nb的浓度分布。结果表明，枝晶竞争性生长受温度梯度和晶体学取向的影响，具有高错配角(>22.5°)的不利取向晶粒将很快被有利取向晶粒淘汰。
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  脉冲激光处理等离子体冲击-空化原理的间接验证和理论应用

  卢国鑫,罗学昆,王强,刘纪德,季忠,陆峰,孙晓峰

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 576-581.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66418-0

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  提出等离子体冲击-空化双物理效应耦合强化原理，在液体约束脉冲激光冲击中空化效应存在的合理性有待证实。选择XRD测试方法和较易获得衍射峰的304不锈钢，定量检测和表征单脉冲激光作用区域的残余应力分布。试验结果与文献分析表明，激光冲击强化的不同工艺条件导致等离子体冲击与空化两种应力效应的强度匹配不同，无涂层飞秒激光冲击应力效应的主要来源是空化效应。激光脉冲宽度以及吸收层和约束层等工艺参量的实际作用影响或决定脉冲激光表面处理的材料改性原理。
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  深冷循环热处理下锆基金属玻璃的回春行为调控

  郭威,余圣,丁俊,吕书林,吴树森,赵觅,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 582-591.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66419-2

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  研究Zr₅₅Cu₃₀Ni₅Al₁₀(摩尔分数, %)金属玻璃在深冷循环处理过程中的回春行为。实验发现，随着循环次数的增加，样品的回春程度更高，表现为更高的弛豫焓与更低的密度。回春程度经200次循环后逐渐饱和，这可能与非晶结构中有限的自由体积含量有关。同时，高循环次数下的样品硬度更低，塑性更好，这与其剪切转变区体积增大有关。此时，更低的剪切面形成能有利于多重剪切带的形成。此外，还发现自由体积含量与样品塑性应变及剪切转变区体积呈线性关系。分子动力学模拟结果还表明，在高冷速下回春程度高的样品会发生原子体积的饱和。
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  等离子体技术制备具有亚微米颗粒结构的球化W-Cu伪合金微粉

  A.V.SAMOKHIN,N.V.ALEKSEEV,A.A.DOROFEEV,A.A.FADEEV,M.A.SINAYSKIY,I.D.ZAVERTIAEV,Y.V.GRIGORIEV

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 592-603.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66420-9

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  采用复杂多级方法研究并证实制备具有亚微米/纳米级内部结构的球形W-Cu复合微粉的可能性。首先，采用等离子体化学合成法制备具有核壳结构的W-Cu纳米粉末(W核及Cu壳)。 然后，将W-Cu纳米粉末与蔗糖的水悬浮液进行喷雾干燥，形成25~63 μm的微粒，收率为50%。最后，用热等离子体射流处理由纳米粉末组成的微粒，形成致密的球形W-Cu颗粒。成品粉末的球化度为90%~95%，体积密度为8.1 g/cm³，流动性约为12 s/50 g，杂质中O、C和H的含量(质量分数)分别为0.7%、0.02%~0.2 %和0.03%~0.05%。
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  激光辅助低压冷喷涂Cu涂层的显微组织和腐蚀性能

  吴丽娟,林钟卫,罗准,李波,刘江,张群莉,姚建华,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 604-617.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66421-0

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  采用激光辅助低压冷喷涂(LPCS)方法制备Cu涂层，研究激光辐照对Cu涂层显微组织和腐蚀行为的影响。与LPCS-Cu涂层相比，激光辅助 LPCS-Cu 涂层更致密，涂层与基材的界面结合更好。激光辐照加大了沉积颗粒的整体塑性变形程度，使Cu沉积颗粒晶粒得到均匀细化。因此，激光辅助LPCS-Cu涂层呈更均匀的显微组织和更小的晶粒尺寸。电化学测试结果表明，激光辅助LPCS-Cu涂层在3.5% NaCl (质量分数)溶液中比LPCS-Cu涂层具有更高的腐蚀电位、更低的腐蚀电流和腐蚀速率。主要原因是激光辐照提高了涂层致密度和颗粒之间的紧密结合，并在激光辅助LPCS-Cu涂层表面形成由CuCl和Cu₂O组成的连续、致密的腐蚀产物膜，以阻挡腐蚀溶液的侵蚀。
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  含Ag@Ni核壳结构粉体镍基复合涂层的多循环高温摩擦学性能

  何乃如,方子文,贾均红,杨杰,陈威,辛骅

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 618-628.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66422-2

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  为了抑制Ag的扩散，采用化学镀方法制备Ag@Ni核壳结构粉体，并利用大气等离子喷涂技术制备NiCrAlY-Mo-Ag@Ni涂层，详细研究核壳结构设计对涂层在高温循环工况下的力学及摩擦学性能的影响。研究结果表明：Ag的核壳结构设计可以提高镍基涂层中Ag与NiCrAlY的界面结合强度，进而显著提高复合涂层的硬度。Ni覆层有效地抑制了Ag在高温摩擦过程中的扩散与耗散。800 ℃时NiCrAlY-Mo-Ag@Ni涂层的摩擦因数仅为0.25，磨损率仅为1×10^-5 mm³/(N·m)，显著低于NiCrAlY-Mo-Ag涂层。同时，Ag的核壳结构设计使得涂层在高温多循环工况下始终保持良好的自润滑性和耐磨性。
Mining, Minerals Processing and Metallurgical Engineering
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  硫化钠体系中异极矿表面的硫化特性及硫化产物解析

  张嘎,王美丽,和永新,王涵,丰奇成,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 629-642.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66423-4

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  通过多种分析检测方法揭示硫化钠体系中异极矿表面的硫化特性和机理，并对异极矿表面硫化产物进行分析测试。研究结果表明，硫化钠浓度对异极矿表面的硫化效果具有显著影响，即提高硫化钠浓度能促进矿浆溶液中硫组分与矿物表面反应，从而提高异极矿表面硫化产物的含量及矿物表面的疏水性。XPS和ToF-SIMS分析表明，异极矿表面的硫化产物并非单一的硫化物，而是由硫化物(S^2-)和多硫化物(S_n^2-)组成，且矿物表面多硫化物含量随硫化钠浓度的增加而增加，从而增强异极矿表面硫化产物的活性。
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  金属无机复合抑制剂强化分离白钨矿与方解石

  赵冠飞,冯博,朱冬梅,邱仙辉,高志勇,严华山,赖瑞森,邱廷省,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 643-654.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66424-6

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  研究由硫酸铝和水玻璃硅酸钠(AlSS)组成的金属无机复合抑制剂对白钨矿与方解石浮选分离的影响。Zeta电位和吸附量测定结果表明，由Al(OH)₄^-和SiO_m(OH)_n^4-2m-n组成的负电荷胶体颗粒倾向于吸附在方解石表面，抑制油酸钠(NaOL)的吸附，而负电荷胶体颗粒在白钨矿表面的吸附量较低，导致NaOL在白钨矿表面的吸附量较大。接触角测量结果表明，白钨矿在NaOL+AlSS溶液中的疏水性明显优于方解石。XPS测试结果表明，Al和Si在方解石表面有吸附，而在白钨矿表面没有吸附。与只添加水玻璃 (硅酸钠，SS)相比，AlSS对方解石的抑制作用明显增强，对白钨矿浮选几乎没有影响。在白钨矿与方解石混合矿中添加AlSS，可获得WO₃品位为68.34%、WO₃回收率为83.14%的白钨矿精矿。
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  可见光和银离子对p型和n型黄铜矿生物浸出的影响机理

  赵春晓,王 军,刘 洋,廖 蕤,杨宝军,邱冠周

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 655-668.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66425-8

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  研究可见光和银离子(Ag⁺)对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出p型和n型黄铜矿(黄铜矿A和黄铜矿B)的不同影响及机理。通过霍尔效应试验、生物浸出试验、X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对黄铜矿的半导体性质、生物浸出行为、表面形貌、主要物相和表面物种进行分析。实验结果表明，黄铜矿A比黄铜矿B具有更高的载流子浓度和更大的载流子迁移率，因此其溶出速率更快。生物浸出24 d后，当光照和Ag⁺同时存在时，黄铜矿A的铜浸出率为91.05%，比黄铜矿B的铜浸出率(73.19%)高17.86%。显然，可见光和Ag⁺对黄铜矿A生物溶解过程的促进作用强于黄铜矿B，这主要归因于黄铜矿A具有更高的载流子迁移率。此外，在光照影响下，黄铜矿表面电荷转移加快，导致Ag₂S积累增多(特别是黄铜矿A)，从而导致钝化层致密结构被破坏，钝化效果降低，黄铜矿溶解加速。
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  镁化焙烧钒渣中钒的酸浸动力学研究

  成洁,李鸿乂,海栋,陈新勉,刁江,谢兵

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 669-680.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66426-X

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  为了促进钒渣镁化焙烧-酸浸提钒法的工业应用，研究钒渣镁化焙烧熟料中钒的酸浸出动力学。结合 XRD、XPS和SEM，揭示在浸出初期的10 min内，MgSiO₃ 和大部分钒酸盐急剧地消耗酸，形成SiO₂和V(V)的氧钒根离子。通过研究钒浸出效率随浸出时间的变化，建立钒浸出的动力学模型。结果表明，浸出过程分为两个不同的阶段，且两个阶段的动力学均遵循收缩核模型。0~10 min的浸出速率由固体产物层扩散和化学反应共同控制，而10~30 min的浸出速率仅由化学反应控制。因此，浸出初始10 min内加速传质很关键，而后续20 min内精确控温至关重要。
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  TiO₂直接还原制备超低氧钛

  庞俭,孔令鑫,朱立国,徐宝强,徐俊杰,白崇霖,杨斌,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 681-693.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66427-1

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  提出在MgCl₂-KCl-YCl₃熔盐中，通过熔盐电解产生Mg直接还原TiO₂制备低氧钛。绘制Mg-Ti-O三元相图和电位-氧势(φ-p_O2-)图，表明镁还原TiO₂制备低氧钛是可行的。在MgCl₂-YCl₃和MgCl₂-YCl₃-KCl熔盐中，不同温度和施加电压条件下，开展熔盐电解-镁热还原TiO₂实验研究，结果表明：借助YOCl沉淀及CO_x同步生成，将还原和脱氧产物O^2-快速脱除，在1073~1173 K、施加电压2.5~3.1 V的条件下，通过电化学还原可以将TiO₂还原为高氧钛(Ti₆O)。在温度为1173 K的MgCl₂-YCl₃熔盐中，开展不同施加电压下的高氧钛电化学脱氧实验。此外，还观察到有可能将高氧钛的氧含量可从1200×10^-6降至100×10^-6以下。
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  采用沉淀-煅烧法回收盐湖卤水中镁资源制备镁橄榄石耐火材料

  张烨,胡岳华,王丽,孙伟

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(2): 694-708.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66428-3

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  通过沉淀-煅烧法研究盐湖锂镁分离和镁资源制备高附加值的镁橄榄石耐火材料。采用Na₂SiO₃和NaOH组合沉淀剂将盐湖卤水中的锂、镁离子沉淀分离，获得不同MgO/SiO₂摩尔比的镁沉淀物。镁沉淀物主要由无定形硅酸镁和氢氧化镁堆积而成，在1400 ℃条件下的质量残留率均在62%以上。高温烧结实验表明，在Mg/Na₂SiO₃/NaOH的摩尔比为1:0.6:0.8、烧结温度为1350 ℃、时间为210 min的条件下，镁沉淀物可制备成性能优良的耐火材料，其耐火度在1800 ℃以上，抗压强度为190.73 MPa，体积密度为2.53 g/cm³，显气孔率为5.94%。所制备的耐火材料主要为镁橄榄石相，含有少量的顽火辉石相。