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  • Functional Materials
    李杨,肖鹏,李专,罗威,周伟,
    中国有色金属学报(英文版). 2017, 27(2): 397-405.
    为提高炭/炭(C/C)复合材料的高温抗氧化性,采用包埋–刷涂法在其表面制备SiC/ZrSiO4-SiO2 (SZS)复合涂层。研究SZS复合涂层包覆C/C复合材料在1500 °C下不同氧分压测试环境下的抗氧化性能以及1500 °C至沸水(100 °C)的热循环性能。结果表明:SZS复合涂层试样具有优异的高温抗氧化性能和热震性能。在1500 °C等温高氧分压环境下(空气流量 36 L/h)氧化50 h后试样仅轻微失重(约0.03%), 而在1500 °C低氧分压(静态空气)中氧化111 h后仍然增重0.54%。此外,SZS复合涂层试样在高氧分压下氧化50 h及低氧分压下氧化80 h后,其残余压缩强度分别为70%和72.5%。SZS复合涂层试样在经历30次热循环以后,其质量损失率仅为1.61%,残余压缩强度约为74%。SZS涂层表现出良好的抗氧化性能和抗热震性能,可在高温下为C/C复合材料提供长期的保护。
  • Materials Science and Engineering
    丁大伟,谭靖,蔡安辉,刘咏,吴宏,安琪,李鹏伟,张焱,阳清
    中国有色金属学报(英文版). 2021, 31(9): 2750-2761. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(21)65690-X
    CSCD(3)
    采用水冷铜模吸铸法制备(Zr53Al11.6Ni11.7Cu23.7)1-x(Fe77.1C22.9)x (x=0~2.2,摩尔分数,%)块体金属玻璃,系统研究其玻璃形成能力和物理化学性能。结果表明,随着x的增大,玻璃形成能力得到提高,但当x大于0.44%时,玻璃形成能力降低;Fe-C的添加使玻璃转变温度和晶化温度同时升高,但使过冷液相区变窄。块体金属玻璃的硬度、屈服和断裂强度以及塑性首先随Fe-C含量的增加而增加,但当x增加到1.32%时,这些性能下降;含1.32% Fe-C的块体金属玻璃的塑性应变是不含Fe和C的块体金属玻璃的6倍。Fe-C微合金化后,块体金属玻璃的腐蚀电位轻微下降,然而腐蚀电流密度增加;随着Fe-C合金含量的增加,点蚀变得越来越严重。
  • Mining, Minerals Processing and Metallurgical Engineering
    史美清,闵小波,沈忱,柴立元,柯勇,颜旭,梁彦杰,
    中国有色金属学报(英文版). 2021, 31(4): 1103-1112.
    开发从含铜砷的铜电解黑泥中分离和回收铜的湿法冶金新工艺。该工艺包括黑泥氧化酸浸和浸出液中选择性硫化沉铜两个步骤。研究各种工艺参数对铜和砷的浸出和沉淀的影响。在第一阶段中,最佳工艺条件为:初始H2SO4浓度为1.0 mol/L,液固比为10 mL/g,80 °C下连续浸出4 h。此条件下铜浸出率可达95.2%,砷浸出率为97.6%。同时,通过Avrami模型成功模拟氧化酸浸过程铜和砷的浸出动力学,发现铜和砷浸出反应的表观活化能分别为33.6和35.1 kJ/mol,表明该浸出过程主要受化学反应和扩散混合控制。在选择性硫化沉淀过程中,最佳工艺条件为:硫与铜摩尔比2.4:1、时间1.5 h、温度25 °C。此条件下99.4%的铜以CuS形式回收,而砷的沉淀率仅0.1%。
  • 周 任,王 李,钟 涛,李 帅,高东强,吴富英,张刘挺
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(10): 3443-3454. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66891-9
    为了改善氢化镁(MgH2)在固态储氢中热力学稳定、动力学迟缓的问题,采用自组装方法原位合成了MIL-100(Fe)修饰的TiO2纳米片(NS)。制备的TiO2 NS@MIL-100(Fe)对MgH2具有优异的催化效果。MgH2+ 7%TiO2 (质量分数) NS@MIL-100(Fe)复合材料在200 ℃条件下开始释放氢气,与纯MgH2相比,初始放氢温度降低150 ℃。此外,改性后的MgH2在235 ℃下20 min内可释放4%(质量分数)的H2,脱氢活化能降低到70.62 kJ/mol。在100 ℃和3 MPa条件下,MgH2+7%TiO2 NS@MIL-100(Fe)在10 min内吸收5%(质量分数)的H2。经过50次循环后,复合材料仍能保持6.62%(质量分数)的可逆容量。TiO2 NS@MIL-100(Fe)中氧空位和多价钛的协同效应是MgH2动力学和热力学性能提高的关键因素。
  • 王梓帆,范佳锋,康楷雯,吴 健,刘 敏,周克崧,张 乾,张志波,李小强,张小锋
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(7): 2289-2303. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66541-6
    CSCD(1)
    由外来异物损伤引起的颗粒冲蚀是制约热障涂层使用寿命的重要因素。为了提高等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)热障涂层的耐冲蚀性能,采用磁控溅射和真空热处理在PS-PVD喷涂的7YSZ热障涂层表面制备一层致密的α-Al2O3。系统研究热障涂层的异物损伤行为,并采用第一性原理计算对α-Al2O3/c-ZrO2界面进行研究。结果表明,PS-PVD、大气等离子喷涂(APS)和电子束-物理气相沉积(EB-PVD)热障涂层的冲蚀质量损失率分别为324、248和139 μg/g,而Al2O3改性的PS-PVD热障涂层的冲蚀质量损失率降至199 μg/g。此外,在Al2O3/ZrO2-O的顶部构型模型中观察到的界面结合能最高(3.88 J/m2),远高于ZrO2/Ni(2.011 J/m2),使界面结合性能得以提高。
  • 梁振泉,肖树龙,田 野,郑云飞,郭应飞,徐丽娟,薛 祥,田 竟
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(10): 3306-3322. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66882-8
    采用先进电子显微技术研究了感应凝壳熔炼(ISM)制备的C/Y2O3协同微合金化高铝和低铝TiAl合金的显微组织和蠕变行为。显微组织分析表明:Y2O3颗粒弥散分布在两类TiAl合金中;元素C以固溶形式存在于低铝合金中,而以Ti2AlC颗粒形式存在于高铝合金片层中。此外,高铝TiAl合金中产生高密度纳米孪晶。蠕变数据证实C/Y2O3微合金化显著强化TiAl合金的蠕变抗力,这得益于Y2O3颗粒的弥散强化、动态析出的Ti3AlC颗粒的沉淀强化以及固溶C原子或Ti2AlC颗粒造成的片层稳定化。此策略对于高铝TiAl合金的蠕变抗力有更显著的提升作用,这归因于额外的孪晶强化效应。在775~850 ℃范围内,这些合金以韧脆混合模式发生蠕变断裂,但随着温度的升高,断裂特征有所改变。
  • Structural Materials
    万晓峰,倪红军,黄明宇,张华丽,孙建华
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(4): 896-903.
    研究了Mg-(8%~12%) Zn-(2%~6%) Al合金的微观组织特征、力学性能以及高温蠕变性能。结果表明,Zn/Al质量比在4~6的ZA82、ZA102和ZA122合金的显微组织主要由a-Mg、致密层片状e-Mg51Zn20相和块状τ-Mg32(Al, Zn)49相组成。中等质量比(2~3)的ZA84、ZA124合金显微组织中的中间相主要为沿晶界呈半连续或连续分布的块状τ相。Zn/Al质量比较小(1~2)的ZA86、ZA126合金显微组织中的中间相组织主要由块状τ相、层片状f-Al2Mg5Zn2相和一些依附于这些中间相附近呈团絮状的β-Mg17Al12相组成。Zn/Al质量比值在2~3时,合金的抗蠕变性能较好,其中具有连续网状分布的块状τ相组织的ZA124合金显示出最好的蠕变抗力。
  • Materials Science and Engineering
    彭阳,陈佳,蒋良兴,王天意,杨海超,刘芳洋,贾明
    中国有色金属学报(英文版). 2020, 30(6): 1625-1634.
    通过简单的溶液浸渍法以及化学水浴沉积法和后硫化处理制备新型Sb2O3/Sb2S3/FeOOH光阳极。X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱分析表明成功制备Sb2O3/Sb2S3/FeOOH薄膜。SEM-EDS分析表明,FeCl3溶液浸泡后的Sb2O3/Sb2S3薄膜表面变得粗糙,最优的浸渍时间为8 h。在模拟太阳光和偏压1.23 V(vs RHE)下,FeOOH助催化剂负载的Sb2O3/Sb2S3电极表现出0.45 mA/cm2的光电流密度,为未负载FeOOH光电极的1.41倍。通过紫外-可见光谱、电化学阻抗谱和PEC测试表明,光电性能的提高是由于FeOOH的复合可增强光电极的光捕获能力、降低界面传输阻抗、提高载流子注入效率。
  • 李雅馨,杨红晓,张秋萍,简天真,马文庆,徐彩霞,周秋霞
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(9): 2972-2986. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66589-1
    开发高效非贵金属双功能电解水催化剂对于促进析氧反应(OER)和析氢反应(HER)的动力学至关重要。采用电沉积-退火-腐蚀策略,在泡沫镍(NF)表面原位制备一种具有三重异质界面的自支撑、多尺度多孔NiFeZn/NiZn-Ni异质结催化剂(NiFeZn/NiZn-Ni/NF)。独特的多界面工程和三维多孔骨架显著提高了物质传输效 率,增强了电子相互作用,实现了超强的水分解双功能电催化性能。在碱性溶液中及600 mA/cm2的电流密度下,NiFeZn/NiZn-Ni/NF催化剂使HER和OER的过电位分别降低至187和320 mV,且连续催化超过150 h几乎无活性损失。此外,使用NiFeZn/NiZn-Ni/NF作为阴极和阳极组装的电解槽分别在1.796和1.901 V的电池电压下获得了600和1000 mA/cm2的电流密度,并在50 mA/cm2电流密度和时间超过100 h条件下仍保持极高的稳定性。NiFeZn/NiZn-Ni/NF作为低成本、高效的双功能催化剂在全水解领域显示出潜在的应用前景。
  • Materials Science and Engineering
    RashidALI,FahadALI,AqibZAHOOR,RubNawazSHAHID,NaeemulHaqTARIQ,ZafarIQBAL,AdnanQayyumBUTT,SaadULLAH,HasanBinAWAIS
    中国有色金属学报(英文版). 2022, 32(6): 1822-1833. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)65911-9
    采用不同烧结工艺制备新型Al/CuFe多层核壳颗粒增强铝基复合材料(AMCs),研究其对显微组织和力学性能的影响。分别采用电置换法和化学镀法在铝粉颗粒上沉积Cu层和Fe层,制备多层Al/CuFe核壳颗粒。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)/能谱(EDX)、密度计、显微硬度和压缩试验等方法对复合材料进行表征。结果表明,在放电等离子烧结复合材料中,由于沉积层向金属间化合物相转变,界面反应程度提高,复合材料的相对密度(99.26%)、显微硬度(165 HV0.3)和强度(572 MPa)均显著提高。此外,热压复合材料壳层结构中存在的未转化Cu导致其断裂应变最高(20.4%)。研究结果对通过选择合适的烧结路径来调整AMCs的显微组织和控制其力学性能具有重要意义。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
    陈永明,叶龙刚,唐朝波,杨声海,唐谟堂,张文海,
    中国有色金属学报(英文版). 2015, 25(9): 3146-3151.
    研究了在700~1000 °C温度范围内金属锑在Na2CO3-NaCl二元熔盐中的溶解行为。结果表明,金属锑的溶解平衡可以在3 h内完成,同时锑的溶解量随熔体黏度的降低而减少。在700、800、900和1000 °C时锑的饱和溶解量分别为5.42%、2.42%、0.75% 和0.68%,较高的温度和适量的NaCl含量可以降低锑的溶解量。不溶解的锑沉聚于熔盐底部,不与熔盐反应。溶解在熔盐表面的锑容易被氧化,而溶解于熔盐中的锑以金属态的形式随机地分布于熔盐中,形成夹杂。
  • Materials Science and Engineering
    赵玉超,唐建成,叶楠,周威威,韦朝龙,刘定军
    中国有色金属学报(英文版). 2020, 30(6): 1594-1604.
    研究添加剂(聚乙二醇(PEG)、十二烷基硫酸钠(SDS) )和纳米WC粉对WC-Cu复合材料显微结构、相对密度、硬度和导电性的影响,并对电镀制备机理进行研究。采用XRD、SEM、EDS、TEM、HRTEM等测试方法分析样品的显微结构。PEG与SDS的协同作用使WC-Cu复合材料在电镀过程中更加致密。WC-Cu复合材料的硬度随着WC含量的增加而增加,导电性随WC含量的增加而降低。随着添加剂含量的增加,样品的密度呈现先增大后减小的趋势。当电镀液中含有10 g/L WC纳米粉、0.2 g/L PEG和0.1 g/L SDS时,WC-Cu复合材料硬度为HV 221、电导率为53.7 MS/m。结果表明,通过优化添加剂和纳米WC颗粒的含量,可以得到性能优良的WC-Cu复合材料。
  • 孙孝飞,Anastase NDAHIMANA,王凌志,王子康,李泉省,唐 伟,杨敏行,梅雪松
    中国有色金属学报(英文版). 2025, 35(1): 243-256. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66677-X
    Crossref(1)
    利用双价态Ti3+/4+掺杂部分替代钒以改善Na3V2(PO4)2F2O的电化学性能。由于Ti3+/4+的离子半径较小,掺杂后Na3V2(PO4)2F2O的晶胞体积减小,并且Ti的氧化价态与V的价态一致。同时,Ti掺杂引起充放电过程中Na3V2(PO4)2F2O局部氧化还原环境的重新排列,导致原本的2个放电平台(还原峰)分裂为3个。最优的Na3V0.96- Ti0.04(PO4)2F2O在0.1C和20C倍率下的放电比容量分别为123和63 mA·h/g, 在0.5C下循环350次后的容量保持率为71.05%。电化学性能提升的主要原因在于掺杂后材料的充放电动力学大大增强,表明双价Ti3+/4+取代V3+/4+是钒基聚阴离子材料的一种有效改性策略。
  • 杨献文,叶凌英,张 勇,程全士
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(8): 2415-2430. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66550-7
    CSCD(3)
    通过电导率、力学性能、局部腐蚀性能和慢应变速率拉伸应力腐蚀等性能测试,结合金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等显微组织表征方法,研究不同断续时效工艺对7A75铝合金挤压棒材力学性能和抗腐蚀性能的影响。结果表明:合金经T6I6处理后,其抗拉强度与T6I4时效合金的相当,甚至超过700 MPa,屈服强度提高了52.7 MPa,达到654.8 MPa;最大晶间腐蚀和剥落腐蚀深度分别从116.3和468.5 μm下降至89.5和324.3 μm;应变腐蚀因子从2.1%下降至1.6%。同时获得了高强度与高耐应力腐蚀开裂性能。同样,当合金经T6I4、T6I6和T6I7处理后,晶界析出相的尺寸分别为5.2、18.4和32.8 nm,基体析出相的尺寸分别为4.8、5.7和15.7 nm;晶界析出相中Zn的原子分数分别为9.92%、8.23%和6.87%,Mg的原子分数分别为12.66%、8.43%和7.00%;Cu的原子分数分别为1.83%、2.47%和3.41%。
  • Materials Science and Engineering
    曹中秋,尹晓桐,贾中秋,田秋月,鲁捷,张轲,王艳
    中国有色金属学报(英文版). 2019, 29(7): 1495-1502.
    为了更好地了解块体双相Ag-25Cu(at.%)合金的腐蚀机制,采用液相还原(LPR)、机械合金化(MA)和粉末冶金(PM)法分别制备显微组织不同的2种纳米晶和1种常规尺寸的Ag-25Cu块体合金,并采用电化学方法对比研究此3种不同显微组织Ag-25Cu合金在NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:粉末冶金法制备的常规尺寸PMAg-25Cu合金的显微组织极不均匀;相反,液相还原法和机械合金化法制备的纳米晶LPRAg-25Cu和MAAg-25Cu合金的显微组织较均匀,而纳米晶LPRAg-25Cu合金的显微组织最均匀。MAAg-25Cu合金的腐蚀速率高于PMAg-25Cu合金的腐蚀速率,但低于LPRAg-25Cu合金的腐蚀速率。3种Ag-25Cu合金表面形成的钝化膜均具有n型半导体特征。LPRAg-25Cu合金的钝化电流密度低于PMAg-25Cu合金的钝化电流密度,但高于MAAg-25Cu合金的钝化电流密度。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
    丁治英,陈启元,尹周澜,刘 葵
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(3): 832-840.
    采用化学平衡模拟软件GEMS预测了锌湿法冶金过程中涉及的锌在Zn(II)-NH3-H2O 和 Zn(II)-NH3-Cl--H2O体系中的溶解度,并构建了其含锌物种分布图和优势区图。采用平衡实验方法测定了相同条件下锌的溶解度,其结果与预测结果相吻合。含锌物种的分布图和优势区图表明,在弱碱性条件下,2个体系均为以锌氨和羟基锌氨配合物为溶液的主要物种,其中 为主要优势物种;在Zn(II)-NH3-Cl--H2O体系中,锌氨氯三元配合物的形成能有效增大锌在中性条件下的溶解度,在该体系中存在Zn(OH)2、Zn(OH)1.6Cl0.4和Zn(NH3)2Cl2 3种固相,固相产物的形成取决于体系中总锌、总氨和总氯浓度。这些热力学平衡图表明了体系中各种物种之间的相互影响作用,并预测了总氨和总氯浓度的变化对锌溶解度的影响,为锌湿法冶金提供了热力学数据。
  • 付 伦,杨 彬,郭允畅,余 超,肖 宏
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(9): 2864-2880. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66581-7
    通过对钛板表面进行氧化处理,采用冷轧复合工艺制备TA1 P-Ti/AA6061复合板。结果表明:在TA1纯钛板表面制备的氧化膜(Ti6O)在冷轧过程中容易开裂,从而促进界面处形成有效的机械互锁,可有效地降低钛、铝板经冷轧后产生复合的最小压下率;此外,经氧化处理的复合板材的剪切强度得到提高,特别是在43%的压下率下,其剪切强度达到117 MPa。基于氧化处理和不同的冷轧压下率,经400、450和500 ℃退火后的复合板材均具有良好的界面抗分层能力,最大伸长率为31.845%,表现出优异的强度-塑性相容性。
  • 于铧铭,陈冬萍,张力今,黄绍祯,周亮君,旷桂超,韦伟峰,陈立宝,陈月皎
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(10): 3118-3150. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66598-2
    水系锌离子电池因其固有的高安全性、经济效益和环境友好性,被认为是大规模储能系统的候选者。然而,负极/电解液界面上发生的枝晶生长、析氢反应和界面钝化等问题使其实际应用受到严重的阻碍。因此,构建稳定的负极/电解液界面在调节锌沉积和提高水系锌离子电池循环寿命等方面发挥着关键作用。基于对负极/电解液界面基础理论的研究,讨论了锌金属负极受制于不稳定界面而面临的诸多挑战,并系统总结了利用电解质工程稳定负极/电解液界面的调控策略。此外,介绍了包括分析锌金属负极的界面化学和表面形貌演变在内的有效性测试技术。最后,对未来研究提出建议和展望。这对构建高性能水系锌离子电池具有一定的借鉴意义。
  • 许心渊,姜 磊,张鑫彪,毛铭宏,谢建新
    中国有色金属学报(英文版). 2024, 34(10): 3179-3190. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66874-9
    研究了铁含量对Al-10.50Zn-2.35Mg-1.25Cu-0.12Cr-0.1Mn-0.1Zr-0.1Ti超高强铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,Fe含量的增加使得微米级第二相如(Cu,Fe,Mn,Cr)Al7相、σ相(由Al、Zn、Mg和Cu元素组成)和Al3(Zr,Ti)相的体积分数显著增加,导致强化相形成元素的消耗,从而使得强化相的数量显著减少。虽然铁元素对抗拉强度的影响较小,但它显著影响伸长率(δ)。例如,含0.18%(质量分数)Fe的合金其平均伸长率(δ=4.5%)不足Fe含量<0.1%(质量分数)合金的一半(δ=9.9%~10.9%)。这种减少归因于粗大第二相的形成和第二相周围强化相数量减少的综合作用。
  • 刘展赫, 周科朝, 时凯华, 伍晓赞, 肖 和, 彭超群, 王日初, 王小锋
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(1): 1-24. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66946-9
    增材制造(AM)技术已成为制造复杂形状 WC−Co 硬质合金产品的可行解决方案,从而扩大了硬质合金产品在资源开采、设备制造和电子信息等领域的应用。全面总结了增材制造技术在 WC−Co 硬质合金中的研究进展,介绍了增材制造技术的基本原理和分类,评述了 WC−Co 硬质合金的增材制造技术并进行分类。根据是否包含脱脂和烧结等后处理,将这些技术划分为直接增材制造技术(DAM)和间接增材制造技术(IDAM)。通过分析微观结构特征,确定间接增材制造技术更适合于制备微观结构可控的WC−Co 硬质合金产品。该类技术,如粘结剂喷射打印(BJP),可以将增材制造与传统粉末冶金相结合。
  • Functional Materials
    蔡志勇,张纯,王日初,彭超群,邱科,王乃光
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(9): 2355-2362.
    研究预退火温度对气雾化Al-27%Si合金粉末压制性能的影响,并分析退火粉末的显微组织和硬度。预退火不仅降低Al基体硬度,而且导致针状共晶Si相熔解、过饱和固溶Si原子析出和长大以及初晶Si相球化。合金粉末的压制性能随着退火温度升高至400 °C而逐渐提高;但是,由于出现Si-Si相缠结和密集分布的Si颗粒,粉末的压制性能在退火温度高于400 °C时反而有所下降。粉末在400 °C退火4 h后,其相对密度最大达到96.1%。另外,预退火合金粉末压制性能的差异在压制压力为175 MPa时达到最大。因此,通过合适的预退火处理可以大幅提高气雾化Al-Si合金粉末的室温压制性能。
  • Materials Science and Engineering
    林英华,林振衡,陈庆堂,雷永平,符寒光
    中国有色金属学报(英文版). 2019, 29(8): 1665-1676.
    针对激光熔覆凝固制备TiB-Ti复合涂层裂纹敏感性大的问题,以TiB2粉作为熔覆材料,利用激光原位技术在钛合金表面制备网状结构增强钛基复合涂层。采用SEM、XRD、EPMA、TEM、硬度计和微动磨损仪对合成的钛基复合涂层进行测试和分析。结果表明,网状结构外部主要为TiB强化相,并与Ti基体界面之间结合洁净,具有固定的取向关系;网状结构内部主要为α-Ti晶粒,且尺寸细小。网状结构熔覆层自表及里显微硬度逐渐降低,但平均显微硬度近基材的2倍。微动磨损测试显示,较低载荷下,网状结构熔覆层的耐磨性能优于基材。结果表明,类网状结构可以提高钛基复合涂层的硬度和抗微动磨损性能。
  • 张梓滔,覃 韵,Xin SUN
    中国有色金属学报(英文版). 2025, 35(4): 1362-1380. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66754-3
    Crossref(1)
    基于生命周期视角,运用物质流分析方法探究2000—2019年国际贸易中的锂物质流。研究结果表明,全球层面下,锂贸易总量持续上升,2019年高达121116 t。锂贸易以含锂矿石、碳酸锂和氢氧化锂为主,而非最终锂产品,表明全球锂产业还不够成熟。洲际层面下,亚洲的进口贸易与大洋洲的出口贸易全球领先,占比分别为81.22%和39.68%。国家层面下,中、日、韩成为主要进口国,智利和澳大利亚则为主要出口国。此外,中国的贸易量远超美国,中国的出口以锂电池为主,而美国则主要进口锂电池,证明中国的锂产业发展相对更快。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
    杨声海,李 浩,孙彦伟,陈永明,唐朝波,何 静
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(6): 1688-1695.
    研究硅酸锌在氯化铵溶液中的浸出动力学,讨论搅拌速度(150~400 r/min)、浸出温度(95~108 °C)、硅酸锌粒度(61~150 μm)以及氯化铵浓度(3.5~5.5 mol/L)对锌浸出率的影响。结果表明,减小硅酸锌粒度、提高浸出温度和氯化铵浓度可以显著地提高锌的浸出率。在多孔颗粒的动力学模型中,颗粒模型的孔隙扩散控制能很好地描述锌的浸出动力学。浸出反应的表观活化能为161.26 kJ/mol,氯化铵的反应级数为3.5。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
    陈星宇,赵中伟,郝明明,刘旭恒
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(1): 271-275.
    针对现有辉钼矿氧化焙烧工艺生产效率低、设备结构复杂、炉料容易烧结、二氧化硫污染严重等不足,提出一种熔池熔炼辉钼矿的新方法。为了得到不同温度下辉钼矿在白冰铜中的溶解度,用干化学法合成硫化亚铜,并用步冷曲线法测定了Cu2S-MoS2 二元系相图。实验结果表明,在MoS2质量分数为0~4.48%的范围内,Cu2S-MoS2 二元系为简单的二元共晶体系,共晶温度为(1117.0±3.0) °C,共晶组成为(1.70±0.20)%MoS2;当MoS2含量超过4.48%时MoS2和Cu2S形成固溶体。在铜熔炼温度范围(1200~1300 °C)内,白冰铜能够溶解辉钼矿,在1200 °C时溶解度达到14.8%。
  • Mining, Mineral Processing, and Metallurgical Engineering
    石百晟,朱学红,张宏伟,曾旖
    中国有色金属学报(英文版). 2018, 28(12): 2607-2618.
    根据Bessembinder和Seguin的研究成果,将成交量分解为可预期部分和非可预期部分,并将已实现波动率分解为连续部分和跳跃部分。利用上海交易所铜、铝期货一分钟高频数据研究中国铜、铝期货市场成交量与价格波动之间的关系,并进一步探究量价关系的非对称性。研究表明:中国铜、铝期货市场的已实现波动率及其连续部分均与成交量之间存在明显的正相关关系,跳跃部分与成交量的关系不很明确。成交量的预期和非预期部分对价格波动均有影响,但由新信息到达引起的非预期成交量对价格波动的解释能力更强。此外,中国铜、铝期货市场的量价关系存在明显的非对称性,成交量对上偏已实现半方差有更强的解释力,且正的成交量冲击比负的成交量冲击对期货市场的影响更大,也间接反映出中国铜、铝期货市场投资者存在较强的投机性。
  • Functional Materials
    沈彬,孙方宏,张志明,沈荷生,郭松寿
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(1): 161-169.
    提出微/纳米多层超光滑金刚石复合薄膜的沉积工艺,采用经过改进的热丝CVD沉积装置,能够在孔径d1.0 mm~60 mm的硬质合金拉拔模具内孔表面沉积具有优异耐磨减摩特性的超光滑金刚石复合涂层。采用表面轮廓仪对超光滑金刚石复合涂层拉拔模具的内孔表面进行检测,结果显示拉拔模具入口区、工作区以及定径带位置的表面粗糙度分别为25.7,23.3 和25.5 nm。对超光滑金刚石复合涂层的摩擦磨损特性进行考察,结果表明,无论在干摩擦还是水润滑条件下,涂层与轴承钢、铜以及氮化硅陶瓷对摩时的摩擦因数均比常规微米金刚石涂层的低,并且还具有与微米金刚石涂层相当的表面耐磨性。采用制备的超光滑金刚石复合涂层拉拔模具在低碳钢管的拉拔加工过程中实现了基于水润滑的拉拔加工过程,与传统的硬质合金拉拔模具相比,单只超光滑金刚石复合涂层拉拔模具的拉拔产量可提高20倍左右。
  • Materials Science and Engineering
    徐林,王佳豪,巫瑞智,张春波,武华杰,侯乐干,张景怀
    中国有色金属学报(英文版). 2022, 32(12): 3914-3925. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66067-9
    CSCD(2)
    采用电泳沉积技术、搅拌摩擦加工和冷轧工艺制备多壁碳纳米管增强Mg-14Li-1Al复合材料(MWCNTs/ Mg-14Li-1Al),研究复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,该复合材料的显微硬度可达HV 84.4,比铸态基体合金(HV 44.1)提高了91.38%;其屈服强度和极限抗拉强度分别为259 MPa和313 MPa,分别比铸态基体合金提高了135.45%和115.86%,比强度高达221.98 kN·m/kg。MWCNTs在搅拌摩擦加工和冷轧过程中作为形核颗粒,引起动态再结晶和晶粒细化。此外,MWCNTs的加入可以阻碍位错运动和传递基体载荷,从而提高合金的强度。
  • Functional Materials
    张晓林,张可敏,邹建新
    中国有色金属学报(英文版). 2018, 28(1): 96-102.
    采用激光熔覆Al-Si粉体以提高Mg-6Zn-1Ca合金的表面性能,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜 (SEM)和能谱(EDS)技术研究熔覆层的相组成、组织结构和化学成分。结果表明,熔覆层主要由α-Mg、Mg2Si枝晶、Mg17Al12和Al3Mg2相组成。由于生成了Mg2Si、Mg17Al12和Al3Mg2金属间化合物以及快速熔凝的晶粒细化作用,熔覆层的显微硬度(HV0.025 310)比基体硬度(HV0.025 54)高近5倍。同时,在3.5% NaCl(质量分数)水溶液中的腐蚀性能测试显示,腐蚀电位从基体的-1574.6 mV上升到了熔覆后的-128.7 mV,而腐蚀电流密度则从基体的170.1 μA/cm2降至熔覆后的6.7 μA/cm2。这些研究结果显示,激光熔覆Al-Si粉体可以显著提高Mg-6Zn-1Ca合金表层的硬度和耐蚀性。
  • Structural Materials
    朱瑞华,刘 晴,李劲风,陈永来,张绪虎,郑子樵
    中国有色金属学报(英文版). 2018, 28(3): 404-414.
    采用热压缩实验研究2050 Al-Li合金在变形温度为340~500 °C、应变速率为0.001~10 s-1范围内的热变形行为。分析摩擦及温度变化对流变应力的影响,并对流变曲线进行修正处理;基于动态材料模型及修正后的真应力数据,获得真应变为0.5条件下合金的加工图;利用金相显微镜对压缩试样显微组织变化进行观察。结果表明,在热变形过程中材料的摩擦及温度变化对流变应力有显著影响;合金合适加工区域位于变形温度为370~430 °C、应变速率为0.01~0.001 s-1区域,以及变形温度为440~500 °C、应变速率为0.3~0.01 s-1区域内;失稳区位于高应变速率下(3~10 s-1)所有温度范围内;动态回复和动态再结晶是2050 Al-Li合金在稳定加工区域内主要变形机理,而在失稳区合金变形机理主要表现为流变集中。
  • Materials Science and Engineering
    王光东,田妮,曹敬祎,周轶然,赵刚,左良,
    中国有色金属学报(英文版). 2020, 30(8): 2045-2055.
    采用激光扫描共焦显微技术(LSCM)、DSC、TEM和拉伸试验系统研究Si含量对T4态Al-(1.44-12.40)Si- 0.7Mg(质量分数,%)合金板材显微组织和屈服强度的影响。结果表明:随着Si含量的增加,合金板材的再结晶晶粒细化。当Si含量从1.44%增加到12.4%时,合金板材的晶粒尺寸从约47 μm减小到10 μm。此外,随着Si含量的增加,基体中GP区的体积分数略有增加。在已有模型的基础上,提出预测合金板材屈服强度模型。模型结果与实际实验结果吻合较好,并揭示T4态Al-(1.44-12.40)Si-0.7Mg合金板材的强化机理及Si含量的变化对各种强化机制的影响。
  • Materials Science and Engineering
    贺屹,李卫国,皮文丽,杨梦卿,董攀,张志清
    中国有色金属学报(英文版). 2023, 33(12): 3770-3782. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66369-1
    CSCD(1)
    针对单相FCC高熵合金,开发一个基于物理背景的温度相关性屈服强度模型,该模型无拟合参数。模型考虑晶格摩擦应力、固溶强化、晶界强化、位错强化的温度相关性及其随温度的演化对合金整体屈服强度的 影响。结果表明,模型成功地捕获温度、材料参数和屈服强度之间的定量关系。仅通过使用在室温下容易获得的参数就可预测不同温度下合金的屈服强度。在宽温度范围(4.2~1273 K)内,可获取的17组实验数据验证了模型的准确性。此外,还定量分析和讨论4.2~1273 K范围内不同强化机制对屈服强度的贡献,提出提高温度相关性屈服强度的建议。
  • 林满朋,焦汉东,苑 锐,李乐阳,王林林,孙瑞阳,田栋华,焦树强
    中国有色金属学报(英文版). 2025, 35(9): 2803-2821. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66849-X
    Crossref(1)
    开发能耗低、环境友好的金属/合金薄膜或涂层电沉积制备技术是当前学术界的研究重点之一。为此,深共晶溶剂(DESs)因其操作温度低和电势窗口宽等优势成为电沉积技术实施的重要电解质种类。目前,关于这一 新兴领域的文献很多,但尚未出现围绕该主题的综述性论文。在此,本文作者首先简要回顾了DESs的概念和历史,随后,系统总结了DESs中金属/合金电沉积的最新进展。此外,还讨论了电沉积过程中的关键影响因素,并分析了相应的作用机制。在此基础上,强调了建立预测模型以应对大规模应用所面临挑战的重要性。
  • 徐凌志,童璨瑜,刘长志,湛利华,黄明辉,杨有良,鄢东洋,尹建华,夏 慧,徐永谦
    中国有色金属学报(英文版). 2025, 35(3): 734-748. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(24)66711-7
    Crossref(3)
    针对Al-Zn-Mg-Cu合金双级蠕变时效行为建立一套新的统一本构模型。通过考虑不同温度下主要微观特征量演变规律及其相互作用,分析了合金特有的双峰型析出相特征,还引入了位错密度来描述蠕变变形对析出的影响。该模型采用透射电子显微图片的定量分析结果以及先前研究中获得的实验数据进行拟合。随后,本构模型被编译成用户子程序,嵌入有限元软件ABAQUS中,用于整体壁板双级蠕变时效工艺过程的模拟和回弹预测。同时进行了相应的整体壁板双级蠕变时效成形实验。测量结果表明,实验成形回弹半径与仿真模拟回弹半径之间的最大偏差小于0.4 mm,证明所建立的本构模型和有限元模型的有效性。
  • Functional Materials
    SeyedMortezaGhaffariSHAHRI,MohdHasbullahIDRIS,HassanJAFARI,BabakGHOLAMPOUR,MahtabASSADIAN
    中国有色金属学报(英文版). 2015, 25(5): 1490-1499.
    对可生物降解二元Mg-6Zn合金进行固溶处理,来评价获得的显微组织变化对合金降解速率的影响及其相关机理。在350 °C条件下固溶处理6~48 h。采用光学显微镜、扫描电镜、能量色散X射线光谱仪和X射线衍射仪分析铸态和固溶处理后试样。在37 °C的模拟体液中进行浸泡和电化学测试,评价其抗腐蚀性。为保证腐蚀测试的结果,对pH值进行测试。结果发现,大于24 h的固溶处理,金属间化合物相溶解于基体中,并产生了近单晶相组织。金属间化合物相的减少导致阴极区/阳极区比减小且腐蚀率降低。电化学和失重测试结果表明,延长固溶处理时间可提高合金的抗腐蚀性。经350 °C固溶处理24 h后,铸态合金的抗腐蚀性提高了60%以上。另外,逐渐减少的金属间化合物相和伴随的低pH值上升,降低了腐蚀速率。对于Mg-Zn合金作为生物可降解移植材料的应用,固溶处理是一种可以提高腐蚀性的工艺。
  • Structural Materials
    李 明,李元东,郑宏强,黄晓锋,陈体军,马 颖,
    中国有色金属学报(英文版). 2018, 28(5): 879-889.
    采用自孕育法制备6061变形铝合金半固态浆料,研究保温参数对自孕育流变压铸过程中凝固组织的影响,并结合OM、SEM、EDS及EBSD进一步分析流变压铸过程中的凝固行为。结果表明,保温过程只影响初生α(Al)颗粒,而对6061合金薄壁件压铸过程中剩余液相的凝固组织影响不大。流变压铸过程中,型腔提供的较大冷却速率使剩余液相爆发形核,并经过稳定生长、失稳生长以及合并长大阶段最终形成二次凝固颗粒(α2)。由于二次凝固过程中已经存在一次颗粒,剩余液相的溶质浓度较一次颗粒的高;因此,二次颗粒中Mg元素和Si元素的含量比一次颗粒中的高。
  • Structural Materials
    卫 欢,侯利锋,崔言超,卫英慧,
    中国有色金属学报(英文版). 2018, 28(4): 669-675.
    采用电化学测试、浸泡实验、失质测试和扫描电镜观察研究不同钛含量的铜钛合金在3.5%(质量分数)NaCl 溶液中的腐蚀行为。结果表明,溶解在铜基体中的钛改变了铜钛合金的腐蚀过程。纯铜试样呈现典型的活性-钝化-过钝化腐蚀行为。铜钛合金的阳极电流密度随着电势增加而不断增大,表明铜的活性溶解持续进行,这主要是由铜与钛之间的电势差造成的。钛含量的增加降低了铜钛合金的耐蚀性。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
    Youn-SeoungLEE,Jae-SikYOON,Yang-RaeJO,HeesooLEE,Sa-KyunRHA
    中国有色金属学报(英文版). 2013, 23(2): 562-566.
    采用稀硫酸溶液清洗以除去在铜晶种表面形成的氧化物。将通过溅射沉积在Ti/Si(100)薄片上生成的铜晶种暴露在空气中来生长原生铜氧化物。用稀硫酸溶液和TS-40A碱性清洗剂除去原生铜氧化物。先用TS-40A碱性清洗剂预处理以除去铜晶种表面的有机物,再用稀硫酸溶液除去铜氧化物(Cu2O和CuO)以及有机物和Cu(OH)2
  • Mining, Mineral Processing, and Metallurgical Engineering
    李小斌,郜春辉,周 杰,周秋生,齐天贵,刘桂华,彭志宏
    中国有色金属学报(英文版). 2018, 28(7): 1456-1464.
    研究(NH4)2CO3-NH3?H2O-H2O体系中温度、氨水浓度和碳酸铵浓度对仲钨酸铵(APT·4H2O)溶解行为的影响。结果表明:当温度低于90 °C时,随着温度的升高、时间的延长、氨水浓度的增加和碳酸铵浓度的降低,APT·4H2O溶解量增大;而当温度高于100 °C时,溶解过程中APT·4H2O溶解量先升高再下降;当温度低于90 °C时,未溶解物仍以APT·4H2O形态存在;当温度高于100 °C时,未溶解物则主要以焦绿石型三氧化钨(WO3·5H2O)形态存在;溶解过程中,APT·4H2O先溶解为仲钨酸根离子继而部分转变为正钨酸根离子,最终溶液中正钨酸根离子和仲钨酸根离子共存。该研究可为APT·4H2O生产新工艺的开发和WO3·5H2O的制备提供新思路。
  • Materials Science and Engineering
    杜玉洲,刘东杰,葛延峰,蒋百灵,
    中国有色金属学报(英文版). 2020, 30(10): 2658-2668.
    采用Gleeble-1500热模拟试验机在不同温度(250, 300, 350 °C)和应变速率(0.001, 0.01, 0.1 s-1)下对Mg-6Zn-0.5Ce (质量分数,%)合金进行热压缩试验,采用光学显微镜和电子背散射衍射技术研究热压缩变形过程中合金的显微组织和织构演变。结果表明,由变形工艺决定的Zener-Hollomon 参数对Mg-6Zn-0.5Ce合金的动态再结晶和织构具有重要影响。随着 Zener-Hollomon 参数的增大,未再结晶区的体积分数增大且动态再结晶晶粒尺寸减小。再结晶区的织构强度弱于未再结晶区的织构强度,这使经较高Zener-Hollomon 参数变形的试样呈较高的织构强度。再结晶织构强度的增加与晶粒择优生长有关。