2024年, 第34卷, 第4期　刊出日期：2024-04-25

  

• 全选
  |

• Select
  通过基体晶粒和颗粒分布异质结构的调控协同提升AlN_p/Al复合材料的强度-塑性

  陈玉瑶，聂金凤，范 勇，顾 雷，谢可伟，刘相法，赵永好

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1049-1064.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66453-2

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了获得优异的强塑性能，采用液固反应结合后续的热机械处理方法制备了3种具有不同微观组织构型的异构AlN_p/Al复合材料，详细研究了AlN颗粒分布和基体晶粒组织构型对拉伸强度和塑性的影响。结果表明，复合材料的强度和塑性同时提高。其中，具有较弥散颗粒分布的Uniformed-AlN_p/Al复合材料表现出优异的极限抗拉强度(~387？MPa)和断裂伸长率(~9.1%)。与其他文献报道的颗粒增强铝基复合材料相比，该复合材料具有较好的比强度和延展性组合。此外，计算了异质变形诱导(HDI)应力。结果表明，在Uniformed-AlN_p/Al复合材料中，HDI应力显著增加。揭示了HDI应力在提高AlN_p/Al复合材料的强度和塑性中起着至关重要的作用。
• Select
  预拉伸对2A14铝合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响

  黄兰萍，何龙龙，李 松，刘文胜，黄 静，陈送义

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1065-1080.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66454-4

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究预拉伸变形量对峰值时效态2A14铝合金显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明：由于预拉伸导致细小弥散的θ′相在基体中大量析出，合金的硬度和强度都明显提升；在峰值时效前引入预拉伸可以明显提高峰值时效硬度并加快到达峰值时效时间；当预拉伸变形量为7.5%时，θ′相的分布明显变得更不均匀，这导致极限抗拉强度的下降；随着预拉伸变形量增加，合金塑性、冲击韧性和剥落腐蚀抗力均逐渐下降，但晶间腐蚀抗力先提高后下降。
• Select
  基于石墨涂层传热技术制备界面冶金结合泡沫铝夹芯板

  孙 溪，豆志河，苏喜喜，黄 鹏，高 强，冯展豪，祖国胤

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1081-1090.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66455-6

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出一种通过石墨涂敷处理(GCT)泡沫铝夹芯板(AFS)前驱体来提高其在粉末冶金发泡过程中传热效率的新方法。研究不同传热方法的升温和膨胀特征以及对泡孔结构和抗弯性能的影响。结果表明，前驱体在采用GCT后，升温速度增加近2倍，这提高了AFS的膨胀率、改善了泡孔尺寸均匀性和外部面板形态。此外，在发泡后期阶段具有更加平稳的升温速率，这有助于提高泡孔圆度，并减少泡壁内微孔缺陷。这些改变使AFS的弯曲强度和吸能性能得以显著提高。值得注意的是，因为热传递速率不受板幅尺寸的影响，GCT技术在大尺寸AFS的生产中具有巨大潜力。
• Select
  Mg-Al-Gd铸造合金的相平衡及凝固行为

  仇成亮，刘树红，黄金辉，杜 勇

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1091-1109.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66456-8

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams)方法重新对Mg-Al-Gd三元系进行评估，获得一套自洽的热力学参数。用Mg_x(TM,Mg)₆(RE,Mg)₈热力学模型(TM=过渡金属，RE=稀土金属)描述长周期堆积有序相14H和18R。计算代表性的等温截面、垂直截面、液相线投影图和相关的零变量反应，与实验数据进行比较，表明所得热力学参数的可靠性。绘制了整个三元体系的反应图，并对几种Mg-Al-Gd合金的Scheil凝固路径和相分数进行计算和分析，清楚地描述了凝固过程中各相的形成以及γ和LPSO相的相分数随Gd成分的变化，这些是影响Mg-Al-Gd合金的显微硬度、极限抗拉强度和屈服强度的重要因素。
• Select
  相场法模拟溶质对ZK60合金晶粒长大过程中织构演化的影响

  宋宇豪，王明涛，白俊源，金剑锋，杨培军，宗亚平，秦高梧

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1110-1122.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66457-X

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  建立包含受溶质影响的弹性各向异性及晶界偏析的多尺度三维相场模型，研究溶质原子Ca、Y和Al对ZK60合金在270 MPa压应力及573 K下晶粒生长过程中织构演变的影响。结果表明，添加Ca或Y均可以弱化ZK60的基面织构，而添加Al则会增强织构。添加Al后，晶粒尺寸分布与Hillert模型之间的偏差增大，而添加Ca或Y会使偏差减小。与弹性各向异性相比，溶质偏析引起的晶界能变化对织构演化的影响十分有限。揭示的机理对在ZK60合金显微组织设计中采用合适的合金化策略具有重要意义。
• Select
  一种提高镁合金零部件抗火焰蔓延性的尺寸设计类判据

  胡 波，韩嘉璇，李德江，李子昕，曾小勤，丁文江，林占宏，金 晨，赵 寿

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1123-1135.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66458-1

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于能量守恒定律提出了一种用于预测棒状镁合金样品火焰蔓延时间的判据，该判据表明火焰蔓延时间主要受合金材料和样品尺寸影响。控制体的初始温度和起燃温度以及样品的S/l_c比值(样品横截面面积/横截面周长)是火焰蔓延时间的决定性因素。火焰蔓延时间正比于ΔH (将单位质量的样品从初始温度加热到起燃温度所需的能量)和S/l_c比值，这在Mg-8.5Al-0.5Zn-0.2Mn、Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.6Zr和Mg-4.0Y-3.3Nd-0.5Zr镁合金中得到验证。对于尺寸相同的样品，Mg-8.5Al-0.5Zn-0.2Mn合金样品有着最大的ΔH以及最长的火焰蔓延时间；对于材质、长度和横截面面积相同的样品，圆形横截面样品的S/l_c比值最大，其抗火焰蔓延性能也最佳。
• Select
  超高强Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si钛合金的强化行为及模型

  石晓辉 ，张 琪，荆 镇，范智渊，刘江林，乔珺威

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1136-1149.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66459-3

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于XRD、OM、SEM和 TEM分析，研究超高强Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si钛合金的组织演变及强化行为。结果表明，位错强化和析出强化效应对该合金的屈服强度影响较大。冷轧+再结晶+冷轧+双时效组合工艺可获得1518 MPa的最高屈服强度，这主要归因于显微组织中的高密度残存位错及密集而细小的次生α相。建立复合强化模型，其预测误差在16.6%以内。此外，研究发现次生α相体积分数的增加可以不断强化晶内区域，这使得沿晶断裂开始出现并逐渐占据整个断裂面。
• Select
  增材制造Ti6Al4V合金的闪速等离子体电解氧化与在生理介质中的电化学行为

  H. MORA-SANCHEZ, C. RAMOS, M. MOHEDANO, B. TORRES, R. ARRABAL, E. MATYKINA

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1150-1166.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66460-X

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究激光粉末床熔融增材制造(AM)(又称直接金属激光烧结)技术制备的Ti6Al4V合金等离子体电解氧化(PEO)处理及其电化学行为。通过短时间(<120 s)PEO处理(也称闪速PEO)，在AM合金和传统合金表面制备了3~10 μm厚、含Ca 和 P的涂层。然后在改良的α-MEM溶液中，通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)评估了合金的电化学行为。与传统合金相比，AM合金中形成了细小的层片状α显微组织和层间小尺寸的β相颗粒，这促使了火花的产生，从而促进了PEO涂层的生长。闪速PEO涂层提高了传统合金和AM合金的耐腐蚀性，最薄的涂层(<3 μm)提供了高达3倍的保护。AM Ti6Al4V由于其高的晶界密度，易受局部缝隙腐蚀的影响。而即使短至35 s的闪速PEO处理也足以成功避免这种情况。
• Select
  协同Orowan绕过和攀移机制的镍基高温合金蠕变新模型

  李 昉，袁丁玲，陈康华，陈送义，李 理

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1167-1177.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66461-1

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出一种用于准确便捷预测析出相增强镍基高温合金稳态蠕变速率的蠕变新模型。基于析出相的空间分布，采用概率依赖的方法将位错-析出相交互作用中Orowan绕过和位错攀移机制的协同模式耦合到新的蠕变模型中。结果表明，新模型预测的稳态蠕变速率与实验数据吻合很好。此外，当前模型不再依赖于可调参数；同时，确定了阈值应力与温度的定量关系。这项工作为蠕变变形过程中位错-析出相交互作用提供新思路，并为设计具有更优异蠕变性能的析出强化合金提供有效模型。
• Select
  预测典型变形高温合金均匀化动力学的新模型

  张献光，杨文超，周 扬，闫建昊，肖东平，税 烺，付建辉，孙 飞，石 鹏，陈佳俊，裴逸武，张 健

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1178-1190.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66462-9

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出一种基于扩散距离概念的变形高温合金均匀化动力学新预测模型。通过定量电子探针(EPMA)分析，系统研究典型镍基变形高温合金(GH4141)的微观偏析和均匀化动力学。研究发现，基于残余偏析指数模型预测的均匀化动力学与实际测量结果之间存在一定差异。实验和理论分析均表明，考虑了过去通常被忽略的扩散方向因子的一维扩散距离模型可以合理地预测均化动力学。新模型在只需知道原始枝晶臂间距和扩散系数前提下即可完成预测计算，这为变形高温合金均匀化动力学预测提供了一种新的选择。
• Select
  型壳加热温度对单晶高温合金显微组织及“雀斑”形成的影响

  王志成，李嘉荣，刘世忠，杨万鹏，王效光

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1191-1203.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66463-0

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用所设计的阶梯试样进行定向凝固试验和模拟，研究定向凝固过程型壳加热温度对单晶高温合金铸件显微组织和“雀斑”形成的影响。分析糊状区的温度场及形貌。结果表明，升高型壳加热温度，一次和二次枝晶间距减小，糊状区液相的渗透率和对流通道的宽度降低，“雀斑”形成倾向性降低，“雀斑”宽度减小，“雀斑”区域枝晶碎片减少。此外，随着型壳加热温度的升高，糊状区液相冷却速率增加，糊状区熔体的冷却时间减少，液体流动对枝晶的破碎程度得到削弱，这进一步降低单晶高温合金铸件“雀斑”形成的倾向性。
• Select
  共晶高熵合金C_xCoCr₃Fe₅Ni强度-韧性协同效应

  黄思睿，张继峰，朱和国

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1204-1213.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66464-2

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过真空感应熔炼制备C_xCoCr₃Fe₅Ni (x=0, 0.1, 0.2和0.3，摩尔分数)高熵合金(HEAs)，研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加，合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M₂₃C₆碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr₃Fe₅Ni基体合金(屈服强度307.5 MPa、极限抗拉强度646.5 MPa以及伸长率55.4%)相比，C_0.2CoCr₃Fe₅Ni共晶HEA的屈服强度(378.9 MPa)、极限抗拉强度(837.1 MPa)和伸长率(56.1%)均显著提高。该合金力学性能的提高主要归因于碳合金化所引起的间隙固溶强化和特殊的共晶结构带来的第二相强化。
• Select
  深冷轧制变形对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金显微组织与性能的影响

  舒康豪，熊 毅，厉 勇，岳 赟，陈正阁，查小琴，韩 顺，王春旭

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1214-1225.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66465-4

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用熔炼-浇铸-锻造流程制备新型Ni-W-Co-Ta高强度合金，并对Ni-W-Co-Ta合金经深冷轧制变形后的显微组织及力学性能演变规律进行表征。结果表明：随着变形量的增加，新型Ni-W-Co-Ta高密度合金中等轴晶粒沿轧制方向不断被拉长，同时产生大量的滑移带以协调剧烈的塑性变形，并最终形成纤维组织。变形量的增大导致位错密度急剧增大，位错交互作用显著加强，进而使晶粒尺寸细化至纳米量级；合金强度、硬度随着变形量的增加而显著提高，伸长率则急剧下降。断口形貌则由韧性断裂(未变形)向准解理-韧性混合型断裂转变(90%变形量)。
• Select
  未热解厚热障涂层的隔热能力和黏接强度

  Mohammad IZADINIA, Reza SOLTANI, Mahmoud HEYDARZADEH SOHI, Javad MOSTAGHIMI

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1226-1236.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66466-6

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对比研究使用未热解粉末制备的厚热障涂层(UPTTBC)和传统TBC、厚TBC(TTBC)及密集垂直裂纹(DVC)TTBC 4种涂层的隔热能力和黏接强度。采用降温法测试涂层的隔热能力；根据ASTM C633标准，采用拉拔试验检测涂层的黏接强度。结果显示，UPTTBC 和DVC TTBC的黏接强度分别比 TTBC高35%和25%。这可能是由于UPTTBC结构中存在亚微米尺度的未熔化区域，起到了阻止裂纹扩展的作用。此外，隔热测试的结果表明，DVC TTBC涂层的隔热能力最差，为0.28 ℃/μm，而UPTTBC涂层的隔热能力最强，为0.40 ℃/μm。由于UPTTBCs显微组织中存在亚微米区域，使涂层展现出优越的隔热能力。相反，DVC TTBC因其致密的结构，具有最低的隔热能力。
• Select
  电弧离子镀Al-Cr-O/Zr-O+NiCoCrAlSiY和Al-Cr-O+NiCoCrAlSiY涂层的抗氧化性和隔热性能

  鲜丽君，赵海波，范洪远，鲜 广

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1237-1250.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66467-8

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用电弧离子镀在高温合金表面沉积Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY结合层，并在1000~1200 ℃下进行热处理。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析涂层的显微组织和物相结构。结果表明，Al-Cr-O/Zr-O多层涂层和Al-Cr-O单层涂层均呈现出致密的球形结构。热处理后，Al-Cr-O/Zr-O涂层表面出现裂纹，且裂纹随着温度的升高而增多和变粗。然而， Al-Cr-O涂层经热处理后其表面胞状结构转变为紧密连接的粒状结构，并且随着热处理温度的升高，粒状结构显著长大。由于作为氧离子导体以及t-ZrO₂的致密度低于α-Al₂O₃，Al-Cr-O/Zr-O涂层中的t-ZrO₂为氧离子向涂层内扩散提供了通道，因此，Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系的高温抗氧化性优于Al-Cr-O/Zr-O多层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系。但是，由于更大的陶瓷涂层厚度，t-ZrO₂相的低热导率以及层间界面的热反射作用，Al-Cr-O/Zr-O多层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系的隔热性能优于Al-Cr-O单层涂层+NiCoCrAlSiY涂层体系。
• Select
  钨掺杂对LiNi_0.88Co_0.09Mn_0.03O₂前驱体生长的影响及其电化学性能

  程 磊，赵 义，黄 斌，赵早文，李延伟，李 伟

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1251-1262.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66468-X

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用钨掺杂的前驱体为原料合成LiNi_0.88Co_0.09Mn_0.03O₂正极材料。X射线衍射分析表明，钨掺杂可抑制前驱体晶体沿垂直于c轴的方向生长。扫描电镜结果表明，随着钨掺杂量的增加，正极材料的一次颗粒粒度呈减小的趋势。电化学表征证实钨掺杂的优势。掺钨量为0.4%(质量分数)的正极材料相比空白样品具有显著提高的电化学性能，以10C电流密度分别在25和45 ℃下循环100周后，分别具有94.68%和89.63%的容量保持率。同时，钨掺杂还可抑制材料在循环时产生晶间裂纹。因此，得益于钨掺杂对材料成分调节及微观结构调控的协同作用，锂离子在材料中的扩散速率增加，材料的结构稳定性提高。
• Select
  大宝山含钨褐铁矿中钨的赋存状态与嵌布特征

  唐鸿鹄，刘丙建，王 翠，张雄星，韩海生，王 丽，曹 杨，孙 伟

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1263-1274.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66469-1

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过多种分析方法，探究广东大宝山含钨褐铁矿的物相组成、元素分布等工艺矿物学特征，以揭示矿石中关键金属钨的赋存状态与嵌布特征。X射线荧光分析(XRF)、粉末X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜和能谱(SEM-EDS)结果表明：矿石中主要矿物为含钨褐铁矿和石英，关键金属钨品位为1.35%。微区X射线衍射(Micro-XRD)和矿物解离度分析仪(MLA)结果表明：钨主要赋存于高铁钨华((W,Fe)(O,OH)₃)中，而高铁钨华则以剥离和带状形式紧密分布在褐铁矿中。同时，还定量分析了有价元素在各主要矿物中的赋存和分布情况，并讨论了含钨褐铁矿风化演变和形成机制。最终提出了一种选冶联合分选回收流程，为高效回收含钨褐铁矿中关键金属钨提供理论基础。
• Select
  氨离子对水钴矿硫化浮选的影响及其机理

  张国范，高永强，王梦涛

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1275-1287.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66470-8

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  引入氨离子强化主要的氧化钴矿物(水钴矿)的硫化，使其浮选回收率从不到 20% 显著提高到 70% 以上。微浮选和傅立叶变换红外分析表明，氨离子增强黄药的吸附强度，从而提高水钴矿的浮选回收率。Zeta电位、ICP- OES和XPS测试进一步表明，水钴矿表面的钴可通过形成氨配合物而转移到液相中，从而增加矿物表面的硫吸附位点，促进硫化。这项研究将有助于更好地理解水钴矿的浮选行为，并为高效回收氧化钴矿提供有价值的参考。
• Select
  影响工业还原罐内铝热法炼镁过程还原效率的因素

  傅大学，王耀武，狄跃忠，彭建平，冯乃祥

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1288-1299.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66471-X

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在工业还原罐内进行铝热还原炼镁试验，分析影响还原效率的因素。结果表明：结晶镁的氧化和燃烧以及原料混合不均匀是导致还原效率降低的主要原因；原料混合不均匀导致贫铝区和MgO剩余，促进生成12CaO·7Al₂O₃和CaO·Al₂O₃；对于富铝区域，MgO和CaO同时被还原，生成Mg₂Ca相。辐射传热和化学反应吸热是影响还原速率的关键因素；提高加热温度能够迅速提高球团层的温度，进而使球团获得足够的反应速度；此外，球团中含镁量越高，需要的反应时间越长。
• Select
  无机阴离子对低温拜耳法中脱硅产物析出的影响

  刘吉龙，潘晓林，吴鸿飞，侯宪林，于海燕

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1300-1310.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66472-1

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用XRD、FT-IR、SEM和PSD等手段系统研究无机阴离子对低温拜耳法过程中脱硅产物(DSPs)的组 成、结构以及微观形貌的影响。当溶液中存在氯化物、硫酸盐和碳酸盐时，形成氯化物型方钠石、碳酸盐型方钠石和黝方石，部分铝酸盐离子被阴离子杂质取代。硫酸盐与DSPs的结合能力强于铝酸盐、氯化物和碳酸盐。随着阴离子浓度的增加，DSPs的粒径增大，且DSPs的团聚程度和圆形片层结构的厚度均有所增加。此外，阴离子杂质会促进沸石骨架的溶解和方钠石中四元环的形成，从而促进沸石向方钠石转化。
• Select
  采用TFCA-4PC协同萃取体系从废旧锂离子电池酸浸液中选择性萃取镍

  张立涵，曹佐英，张贵清，李青刚，王明玉，关文娟，巫圣喜，邓 奇

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1311-1320.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66473-3

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用一种由桐油基羧酸(TFCA)与异烟酸酯(4PC)组成的协同溶剂萃取(SSX)体系，从含Mg/Li的废旧锂离子电池(LIBs)酸浸液中选择性萃取Ni。SSX体系对Ni表现出较强的协同作用，这主要归因于TFCA可以与Ni形成较为稳定的多元螯环结构，因此，体系对Ni的选择性得到增强。在优化条件下，经过单级萃取，Ni的萃取率达到97.3%，而Mg和Li的萃取率分别为0和2.29%。随后，负载有机相经过300 mg/L NiSO₄洗涤后采用0.2 mol/L H₂SO₄ 反萃，获得的反萃液中含有11.52 g/L的Ni和<6 mg/L的Li。
• Select
  AlLi-LDH中Al-O八面体环吸附锂的机制

  田勇攀，王成成，张 帆，徐 亮，赵 卓，童碧海

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1321-1332.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66474-5

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用共沉淀法合成铝锂层状双氢氧化物(AlLi-LDH)并进行提锂试验。AlLi-LDH的空间群为P32或C2/m，微观形貌呈直径为5~10 μm的规则球形。AlLi-LDH吸附Li⁺后，空间群转化为P32。当Li⁺浓度为95.4 mg/L时，1 h后锂吸附量为8.98 mg/g；吸附48 h后，吸附量增加到16.50 mg/g；根据二级吸附模型预测Li⁺吸附总量为17.57 mg/g。当Mg²⁺/Li⁺的质量比为1067时，Mg²⁺/Li⁺分离系数为29536。空间群为P32时，Li-O的相互作用强度变弱，且相互作用属于静电效应。具有P32空间基团的AlLi-LDH更容易吸附和解吸Li⁺。
• Select
  静电悬浮下铌异质形核及枝晶生长

  王艳秋，郑 福，陆潇晓，孙志斌

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1333-1346.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66475-7

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用无容器静电悬浮实验技术，对纯度99.7%和99.95%铌材料的过冷程度和形核凝固机制进行了系统研究。通过经典形核理论分析测量和计算得到材料样品在形核和凝固过程的热物理参数和热动力学参数。实验结果统计分析表明：铌样品的最大过冷度为455.7 K，临界过冷度约为739 K。系统分析并计算得到铌样品最大概率形核过冷度、指前系数、成核活化能、固液界面自由能和关键晶核尺寸。样品的枝晶生长速度与过冷度呈幂函数关系，在过冷度454 K时，枝晶生长速度达到42.1 m/s。考虑非等温条件下界面能的各向异性对自由枝晶生长的影响，理论预测结果与实验获得实验结果一致。
• Select
  Al-H₂O反应中催化剂对Al(OH)₃形貌演化的作用机理

  唐文奇，朱基裔，孙 会，隽永飞，付超鹏，杨 健，张 佼

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(4): 1347-1364.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66476-9

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究不同催化剂在铝-水(Al-H₂O)反应中对Al(OH)₃晶体形貌及其生长机理的作用。采用NaOH、KOH、四甲基胍 (TMG)和四甲基氢氧化铵(TMAH)作为催化剂进行反应，原位观察产物的演化过程。结果表明，反应120 min后得到的产物分别具有六棱柱形、六棱长柱状、长棒状和不规则棒状。在NaOH和KOH体系中，产物为三水铝石，三水铝石在NaOH体系中主要沿 (110)、(001)和(100)晶面生长，而在KOH体系中主要沿(100)、(102)和(110)晶面生长。在TMG和TMAH体系中，产物是拜耳石，拜耳石在这两个体系中均沿 (110)、(111)和(001)晶面生长。其中，三水铝石的Al—O键较多，有利于柱状晶体的形成。