中国有色金属学报（英文版）

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董权, 李才巨, Baran SARAC, Jürgen ECKERT, 谭军

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 3961-3984.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66924-X

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近年来，通过回春处理调整金属玻璃的内部结构并增强其塑性已成为人们关注的焦点。本文全面综述了在金属玻璃中诱导回春的各类方法及其内在机制，包括深冷循环处理和退火诱导回春的热激活法、机械驱动的预弹性加载法和塑性变形法、热−机械耦合的热机械蠕变和热塑性变形法以及辐照诱导的回春。此外，还探讨了通过梯度回春促进自由体积梯度分布，诱导剪切带偏转从而增强塑性的策略。最后，本文深入探讨了在室温条件下开发高塑性金属玻璃所面临的挑战与前景。本综述有望为系统理解通过回春处理来提升金属玻璃塑性的手段及其机制提供参考。

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板材渐进成形中一种新的摩擦测试方法

杨光灿, 张大伟, 田冲, 赵升吨

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 3985-4006.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66925-1

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构建了板材渐进成形中考虑加载历史的接触面积和接触应力分析模型，然后将其与该工艺摩擦力方向特征和水平力结合，提出了一种能反映板材渐进成形特性的摩擦测试方法。测量了在不同平面曲线、工艺路径和润滑条件下成形不同壁角零件时的摩擦因数。通过与试验、仿真以及与其他模型对比分析的方法验证了分析模型和测定的摩擦因数及其变化趋势的准确性。研究发现，零件平面曲线特征和工艺路径对摩擦因数的影响不显著；而在L-HM46油、MoS₂润滑脂、石墨粉末润滑及干摩擦条件下，摩擦因数呈逐渐增大的变化趋势；值得注意的是，当壁角≤40°时，摩擦因数保持相对恒定，但当壁角超过40°后，摩擦因数逐渐增大。

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时效处理对7003铝合金前防撞横梁弯曲坍塌行为及吸能性能的影响

徐从昌, 向瀚林, 詹腾, 郭鹏程, 李落星

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4007-4020.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66926-3

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通过三点弯曲试验研究了7003铝合金防撞横梁在4种时效状态(预时效、欠时效、峰时效和过时效)下的弯曲坍塌行为与吸能性能。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对经时效处理后铝合金的显微组织进行了表征。基于Swift−Hockett−Sherby本构模型与Gurson−Tvergaard−Needleman损伤模型的耦合分析，准确预测了7003铝合金在单轴拉伸和三点弯曲条件下的塑性响应与断裂行为。结果表明，横梁的峰值弯曲力与不同时效状态7003铝合金的强度呈正相关，而应力三轴性是决定横梁开裂失效的关键因素。预时效与欠时效横梁在达到250 mm位移前均未发生开裂，这归因于横梁底部表面应力从拉应力向压应力的转变。其中，欠时效横梁表现出最优的吸能性能 (7.86 kJ)，同时具有较高的峰值承载力 (38.75 kN)。

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通过调节Zn相和位错分布显著提高Al−5Zn合金的耐蚀性

吴玉娜, 岳崇光, 袁婷, 王琳, 宋丹, 刘欢, 江静华, 白晶, 马爱斌

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4021-4037.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66927-5

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由于第二相种类的多样性，7xxx系铝合金强度和耐蚀性的平衡很难实现。本文作者选用Al−5Zn二元合金作为7xxx系铝合金的简化代表，并采用4种不同的等通道转角挤压道次(4、8、12和16道次)来调节合金中的Zn相和位错分布。通过电化学和拉伸试验测试，结合光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段，研究了合金的腐蚀行为和力学性能。结果表明，经16道次ECAP后，Al−5Zn合金具有最大的极化电阻和最低的腐蚀电流密度，同时具有良好的综合力学性能，其极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为224 MPa、199 MPa和21.3%。这种良好的耐蚀性和力学性能的结合主要归因于Zn相的破碎和均匀分布以及位错的均匀分布。

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Er对Al−Mg−Er−Zr合金双丝串列GMAW接头气孔及显微组织的影响

李嘉辉, 崔海超, 邵晨东, 兰玲, 芦凤桂

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4038-4049.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66928-7

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采用高效的双丝串列GMAW方法焊接一种新型Al−Mg−Er−Zr合金，并通过与5083铝合金焊接接头对比，研究Er对焊缝气孔率、接头显微组织和性能的影响。结果表明，Er元素不仅能够降低熔池内游离氢的含量，使焊缝中的气孔率由0.78%下降到0.38%，还能够显著细化接头熔合区边界附近与焊缝金属的晶粒尺寸。熔合区边界附近的晶粒细化是由于母材中Al₃(Er,Zr)粒子诱导发生了异质形核；焊缝晶粒尺寸的细化是由于焊缝中Al₃Er粒子发挥了钉扎晶界迁移的作用。添加Er后接头的极限抗拉强度由272.44 MPa提高到了338.74 MPa，Al₃Er的析出强化作用使接头强度提高了20%。

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通过旋锻和时效处理获得高强度的挤压态Mg−Bi−Ca三元合金

陈阳, 何俊杰, 杨锟, 黄秋艳, 郝惠军, 周逸伦, 王伟奇, 熊凯, 毛勇, 王庆航

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4050-4064.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66929-9

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通过热挤压、室温旋锻及后续时效处理制备了屈服强度为~358.1 MPa的Mg−3.2Bi−0.8Ca(BX31，质量分数，%)三元合金。挤压态合金显微组织晶粒细小(~2 μm)，呈现弱的非基面织构且存在少量第二相。在室温旋锻过程中发生连续动态再结晶，使得合金的平均晶粒尺寸减小至~1 μm。另外，在晶粒内部存在大量的残余位错堆积，且在位错附近观察到纳米析出相。合金在448 K时效35 min后出现硬度峰值，晶粒尺寸几乎未发生变化，而残余位错的密度略有降低，位错堆积区域出现大量纳米析出相。晶界强化、位错强化和析出强化是合金在时效后强度增加的主要因素。

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激光表面熔融处理Mg−Zn−Y合金的显微组织与腐蚀行为

彭珍珍, 许敏恒, 邵晓宏, 杨潇, 赵恒虎, 梁志敏, 汪殿龙, 刘英

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4065-4083.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66930-5

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采用激光表面熔化(LSM)技术提高含粗大、不连续长周期堆垛有序(LPSO)相的Mg−Zn−Y合金的耐蚀性能，并对此合金在LSM过程中的显微组织演变和凝固行为进行研究。结果表明，LSM导致原样品中微米级LPSO相消失，并使晶粒尺寸从300 μm减小到15 μm，因此，合金的腐蚀速率显著降低。细晶粒由β共晶相区、W相区和层状结构区组成，它们在快速冷却过程中依次形成。枝晶层状结构沿镁基体基面生长，层间由过饱和α-Mg相隔开。大型原电池的消失和晶粒细化提高了Mg−Zn−Y合金的耐腐蚀性能。

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TIG和LBW焊接Mg−8Li−3Al−2Zn−0.5Y合金的显微组织与力学性能

陆嘉伟, 刘宏杰, 武练梅, 于佳新, 黄玉川, 孙家伟, 吴国华, 胡雯霞, 李霏, 李俊峰, 刘文才

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4084-4100.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66931-7

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对铸态和锻造态Mg−8Li−3Al−2Zn−0.5Y(LAZ832-0.5Y)合金进行钨极惰性气体焊接(TIG)和激光束焊接(LBW)以探索合金的可焊性。为了进一步提高焊后接头的强度，在350 ℃时，对合金进行4 h固溶处理，并进行了显微组织表征和力学性能测试。当TIG的焊接电流为80 A时，最佳铸态焊接接头的极限抗拉强度(UTS)和屈服强度(YS)分别为159和122 MPa，比LBW的最佳焊接接头(2.1 kW/2.0 kW双面焊接)的UTS(184 MPa)和YS (146 MPa)低。经固溶处理后，一方面，在两种焊接接头的熔融区(FZ)、热影响区(HAZ)和基体材料区(BM)的显微组织中，α-Mg晶粒长大不明显；另一方面，较大的Al₂Y相在固溶处理后仍然存在，而较小的白色AlLi相在固溶处理后完全溶入基体，产生了固溶强化。经固溶处理后TIG焊接接头的UTS和YS分别增加到216和188 MPa，而LBW焊接接头的UTS和YS仅分别增加到211和160 MPa。

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通过可逆相变改善激光粉末床熔融Ti−6Al−4V合金的延展性和抗氢脆性

马焕棋, 黎雨, 李伟, 徐春

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4101-4117.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66932-9

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为了同时提高Ti−6Al−4V合金的强度−塑性协同和抗氢脆性，对激光粉末床熔融的合金进行后退火处理以引入可逆相变。通过电子背散射衍射、透射电子显微镜、慢应变速率拉伸、氢渗透和热脱附谱等测试手段分析了合金的显微组织、力学性能和氢脆行为。初始打印样品虽然强度高，但伸长率低且氢脆敏感性高。在550 ℃退火后，伸长率显著提高，但氢扩散速率同时增加，促进了脆性氢化物的形成。在750 ℃退火后，通过α'→β→α'可逆相变形成了α'/β/α'三明治层状结构，在保持高强度(~1116 MPa)的同时提高了抗氢脆性(总伸长率损失降至12%)。纳米β相的引入和软取向的α'晶粒显著抑制了氢化物的形成和氢致裂纹的扩展。

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压下率对TA1/TC4复合板界面组织及力学性能的影响机理

张鹏, 赵浩, 朱锦州, 王涛, 任忠凯, 韩建超, 刘文文

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4118-4136.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66933-0

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研究波纹轧制压下率对波纹轧制+平轧工艺制备的TA1/TC4板材显微组织和力学性能的影响，建立复合板波纹轧制有限元模型并对其进行验证。实验结果表明，结合界面处无明显缺陷和金属间化合物存在。首道次波纹轧制温度为700 ℃，压下率为44%时，复合板的拉伸强度和界面剪切强度分别达到749和403.97 MPa。模拟结果表明，波纹轧制增加了TC4的塑性应变，并且在波谷处的压应力值较高。波纹轧制有利于界面结合，并且随着压下率的增大，复合板力学性能得到显著改善。

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热弯曲变形状态对扩散连接TC4合金显微组织和力学性能演变的影响

李灿, 李勇, 张德鑫, 徐彦强, 李晓星, 马广璐

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4137-4148.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66934-2

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通过厚板热弯曲研究不同热变形状态对扩散连接TC4合金显微组织和力学性能演变的影响。当弯曲温度为750 ℃、弯曲角度分别为17°和32°时，通过有限元模拟获得了厚板的变形状态，分析了扩散连接界面的显微组织和力学性能。在单轴应力状态下的接头具有最高的极限抗拉强度，这是由位错密度和晶粒内小角度晶界的大量积累造成的。实验结果还揭示了基面{0001}织构强化以及主滑移系沿变形方向相对较低的施密德因子值。无应力状态下的接头存在不利于变形的滑移方向，极限抗拉强度高于双轴应力状态下的接头。

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单晶铜在超声焊接过程中的各向同性演变特质

马秋晨, 马靖远, 郑晓雄, 黄须楷, 计红军

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4149-4165.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66935-4

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基于变形显微组织和晶粒取向的关系，分析了3种特征取向单晶铜在超声焊接过程中超声叠加高应变速率对位错运动的互斥作用。结果表明，接头组织主要由等轴位错胞和不连续动态再结晶晶粒构成。3种单晶铜接头在晶粒取向、焊接质量和微观力学性能方面均呈现各向同性的演变趋势。借助储能差异模型进一步分析了主导的位错行为和动态再结晶模式，发现超声激励诱发的晶内高活性位错和均质化位错运动是形成各向同性显微组织和焊接质量的内在因素。

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采用亚微米叠层结构同时提高TiB₂/Cu复合材料的力学性能与电导率

韩非, 姜伊辉, 曹飞, 石浩, 蔡磊, 梁淑华

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4166-4183.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66936-6

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针对传统方法制备的铜基复合材料力学性能与电导率之间的倒置关系，采用片状粉末冶金技术，以气雾化原位自生复合粉末为原料，制备了具有亚微米层厚度的TiB₂/Cu−Cu叠层复合材料。通过相邻异质片层之间的热失配强化、力学不兼容变形所产生的几何必需位错及其与统计储存位错之间的交互作用，所制备的TiB₂/Cu−Cu亚微米叠层复合材料获得了显著增强的力学性能。同时，多种模式裂纹之间的反应和协同扩展提高了TiB₂/Cu−Cu亚微米叠层复合材料的抗断裂能力。此外，具有低晶界密度和位错密度且无TiB₂颗粒的纯Cu片层为载流子的快速传输提供了低电子散射通道，从而保证了高电导率。

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球磨时间对TiB₂−石墨杂化增强Cu基复合材料显微组织演化和摩擦学性能的影响

李恒青, 陆均明, 高义民, 周圣丰, 郭柏松, 王怡然, 李卫, 刘洋赈

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4184-4196.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66937-8

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研究球磨时间对TiB₂−石墨杂化增强铜基复合材料显微组织和摩擦学性能的影响。采用热压烧结法制备了不同球磨时间下(4、6、8、10和12 h)的铜基复合材料，并对其摩擦学性能进行了研究。结果表明：复合材料的相对密度和电导率随球磨时间的延长先增加后下降；经6 h球磨后制备的复合材料的相对密度和电导率最高，分别为99.1%和42.8%(IACS)。复合材料的摩擦因数和磨损率随球磨时间的延长为先降低后增加。经6 h球磨后合成的复合材料的摩擦因数和磨损率最低，分别为0.234和1.974×10⁻⁵ mm³/(N·m)。球磨6 h后制备的复合材料的主要磨损机制为磨粒磨损。

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激光熔覆TiFeNiCuV高熵合金涂层的显微组织演变和力学性能

冯进宇, 游国强, 周鹏程, 吴春艳, 蒋斌

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4197-4216.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66938-X

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为了改善钛合金的表面性能，采用激光熔覆在Ti−6Al−4V(TC4)基材上制备新型TiFeNiCuV高熵合金 (HEA)涂层，系统研究不同激光功率下制备的涂层的显微组织、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明：在1200和2000 W激光功率下，涂层的显微组织呈核壳状的枝晶组织；在2800 W时，涂层则呈菊花状的共晶结构。在固溶强化和细晶强化作用下，涂层的平均硬度可达HV 692.281。涂层在室温下的磨损机制主要为疲劳磨损和轻微的氧化磨损，其总体积损失为4.22×10⁻³mm³，仅为TC4 的14.47%，这表明涂层具有优异的耐磨性。

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通过超薄ZrO₂表面涂层提高尖晶石LiNi_0.5Mn_1.5O₄正极材料的长循环稳定性

梅洁, 徐启翔, 陈远志, 高贵阳, 徐万杰, 谢清水, 王来森, 彭栋梁

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4217-4229.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66939-1

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尖晶石LiNi_0.5Mn_1.5O₄ (LNMO)正极材料由于其独特的电压平台，在储能领域受到了极大的关注。为了进一步提高LNMO的长循环稳定性，通过原子层沉积(ALD)技术制备了超薄ZrO₂层包覆的LNMO正极材料。结果表明，沉积20层ZrO₂包覆层的LNMO (LNMOZ20)正极材料表现出最佳的电化学性能。在1C的电流密度下，LNMOZ20的放电容量高达117.1 mA·h/g，循环600周后的容量保持率为87.4%。此外，即使在5C和10C的更高电流密度下，LNMOZ20电极也表现出优异的稳定性，其放电容量分别为111.7和103.6 mA·h/g，循环2000周后的容量保持率分别为81.0%和101.4%。本研究表明，在LNMO正极材料表面通过ALD沉积超薄ZrO₂包覆层是一种提高其长循环稳定性的有效策略。

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氧化锆涂层对钠离子电池NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂正极材料中钠离子迁移增强的影响

唐唯佳, 李运姣, 刘彧铭, 雷昌龙, 蒋世杰, 贺振江

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4230-4241.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66940-8

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为了研究ZrO₂改性对钠离子电池NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂(NFM)正极材料电化学性能的影响，通过高温煅烧制备了ZrO₂包覆的NFM (ZrO₂@NFM)。XRD精修结果表明，ZrO₂改性增加了NFM材料的钠层间距。XPS结果显示，ZrO₂改性通过降低Mn³⁺含量对NFM中Mn³⁺/Mn⁴⁺的比例进行调整。电化学测试结果表明，与NFM相比，ZrO₂@NFM表现出更优的倍率性能和循环稳定性。同时，ZrO₂@NFM显著增强了钠离子的扩散系数，降低了界面电荷转移电阻。ZrO₂涂层增加了钠层间距，减少了电化学极化，抑制了副反应。总之，通过ZrO₂涂层的成分调控和表面工程的协同作用，提高了钠离子的扩散动力学，增强了循环稳定性。

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氟硅酸钠在锡石和镁电气石浮选分离中的选择性抑制作用

倪扬, 孙文娟, 韩海生, 孙伟, 付君浩, 程永彪

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4242-4252.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66941-X

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以苯甲羟肟酸铅(Pb-BHA)配合物为捕收剂、氟硅酸钠(SF)为抑制剂，实现了锡石与镁电气石的浮选分离。Zeta电位实验结果证实SF对镁电气石具有选择性抑制作用。傅里叶红外光谱(FTIR)分析结果表明，SF水解产物中的含羟基基团可以实现对镁电气石表面的选择性化学吸附。X射线光电子能谱(XPS)测试进一步证明SF水解产物(含F基团和含羟基基团)在镁电气石(Mg位点)表面发生了强烈的化学吸附。因此，Pb-BHA对镁电气石的吸附被选择性地阻止。在此基础上，提出了SF对镁电气石和锡石的选择性抑制模型。

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(NH₄)₂S₂O₈直接氧化浸出硫化镍矿高效提取有价金属的机理、动力学与过程评价

杨瑞敏, 牟文宁, 周远航, 蒙俊劲, 雷雪飞, 罗绍华, 丁学勇

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4253-4265.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66942-1

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为满足新能源产业对镍和钴日益增长的需求，提出了一种清洁高效的工艺，利用(NH₄)₂S₂O₈在常压下直接氧化浸出低品位硫化镍矿，从中提取有价金属。系统研究了4个关键因素对金属浸出率的影响。采用XRD、SEM和EDS等表征技术分析了浸出过程中矿相的演变。在优化条件下，镍、钴和铜的浸出率分别为96.5%、95.5%和65.2%。通过动力学研究探索了镍、钴和铜溶解过程中的控制机制，并确定了各金属的活化能和动力学方程。通过与其他硫化镍矿提取工艺的比较，证实了该方法的清洁性和高效性。

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含铁矿物之间的自氧化促进黄铁矿在拜耳液中生成磁铁矿

曾昭华, 刘桂华, 齐天贵, 申雷霆, 周秋生, 彭志宏, 王一霖, 李小斌

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4266-4280.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66943-3

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基于铝土矿中黄铁矿与含铁矿物共存的特点，研究了菱铁矿、赤铁矿和针铁矿在高温铝酸钠溶液中对黄铁矿反应的影响。菱铁矿、针铁矿和赤铁矿的加入提高了S₂O₃²⁻、SO₃²⁻和SO₄²⁻的浓度，这有利于脱硅过程中硫的脱除。菱铁矿和赤铁矿与黄铁矿生成了近100%的磁铁矿，而针铁矿则通过多相转化过程与黄铁矿生成赤铁矿和磁铁矿，从而显著提高了渣中铁的含量和赤泥中铁的回收率。菱铁矿、针铁矿和赤铁矿在电化学腐蚀作用下以侵蚀孔的形式使得黄铁矿形成多孔表面，从而提高了黄铁矿的反应效率。此外，在菱铁矿、赤铁矿和磁铁矿存在的条件下，电化学腐蚀导致黄铁矿的反应遵循Kröger和Ziegler模型，受界面扩散和化学反应双重控制。

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用改进的平衡常数法模拟铜锍熔炼过程

任慧川, 闵小波, 柯勇, 夏隆巩, 王云燕, 彭聪, 李云, 伍莞澜, 傅杰, 吴禧龙, 张传福

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4281-4293.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66944-5

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采用初始化改进的平衡常数法模拟铜锍闪速熔炼过程。基于分配给定元素的物质的量计算各物种的初始量，并选择含某一元素量最大的物种作为相应的热力学组分。利用Newton−Raphson法确定平衡值，并通过机械夹带方程将其转换为工业预测值。结果显示，渣中铜的平衡浓度计算值为0.32%(质量分数)，而工业预测值为1.03%，实际工业值为1.13%。该模型仅需31次外循环就可以得出接近平衡值的近似解，大大减少了计算过程中的迭代路径，降低了计算过程中不收敛的风险。

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放射性尾矿Na₂O·nSiO₂−CaCl₂改性覆土降氡机理

熊国恺, 汪弘, 王湘江

中国有色金属学报（英文版）. 2025, 35(12): 4294-4304.
https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66945-7

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通过尾矿覆盖控氡室内模拟实验，研究了Na₂O·nSiO₂−CaCl₂改性土的控氡机理。氡析出率(J)与覆盖厚度(H)呈负相关，与温度呈非线性相关。覆土含水率变化速率明显变小，有助于减少土体损伤，提升覆土的抗环境温度干扰能力。硅酸凝胶和C−S−H 凝胶的形成有效优化孔隙结构和渗透性，减少氡气在覆土中的扩散与迁移，其平均氡析出率下降了1.01×10⁻²Bq/(m³·s)。研究结果表明，Na₂O·nSiO₂−CaCl₂改性覆土可有效提升覆土控氡性能，降低覆盖治理成本。

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2025年, 第35卷, 第12期　刊出日期：2025-12-01

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