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中国有色金属学报（英文版）
中国有色金属学报（英文版）

黄伯云

月刊

1003-6326

f-ysxb@mail.csu.edu.cn

0731-88876765

410083

湖南省长沙中南大学内

中国有色金属学报（英文版）/Journal Transactions of Nonferrous Metals Society of ChinaCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>本刊主要报道有色金属（含先进材料）材料科学与工程、有色金属选矿、冶金及化学化工等学科领域的新理论、新技术和新方法及其发展动向。本刊已被美国SCI、EI、CA，英国INSPEC等国际著名检索系统和国内《中国学术期刊文摘》、《中国学术期刊》（光盘版）、《万方数据》等检索系统/数据库收录，在材料、冶金科技界享有较高的声誉。
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    表面改性Kovar颗粒增强Cu基复合材料的显微组织与性能

    孟涛王日初蔡志勇姚映君...
    3251-3264页
    查看更多>>摘要：通过真空沉积在Kovar颗粒上形成FeWO4涂层,抑制元素在界面处的扩散,从而提高Cu/Kovar复合材料的热导率.采用热压法制备了未改性(Cu/Kovar)和改性Kovar颗粒增强(Cu/Kovar@)的Cu基复合材料.结果表明:Cu/Kovar@复合材料中Cu/FeWO4和FeWO4/Kovar界面结合较强,且未产生二次相;FeWO4的存在阻碍了复合材料内部界面的扩散,导致晶粒尺寸增大和位错密度降低.Kovar颗粒进行表面改性后,Cu/Kovar@复合材料的热导率从40.6W·m-1·K-1提高到85.6 W·m-1·K-1,提高了 110％.Cu/Kovar@复合材料的热膨胀系数为9.8×10-6K-1,可满足电子封装要求.

    电子封装材料Cu/Kovar复合材料表面改性热导率

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    通过添加Cu51Zr14孕育剂颗粒承载的多层石墨烯提高Cu-11.9Al-2.5Mn形状记忆合金的综合性能

    焦志娴王清周丁燕军殷福星...
    3265-3281页
    查看更多>>摘要：为了提高Cu-11.9Al-2.5Mn形状记忆合金(SMA)的综合性能,通过制备多层石墨烯(MLG)-Cu51Zr14复合粉末冷压预制体,将MLG由Cu51Zr14孕育剂颗粒承载后添加并分散于该合金中.在所制备的新型MLG/Cu-Al-Mn复合材料中,碎片状或絮状的MLG与Cu-Al-Mn基体结合良好.MLG可以阻碍Cu-Al-Mn SMA晶粒的粗化,并在MLG/Cu-Al-Mn界面附近产生热失配位错.MLG/Cu-Al-Mn复合材料的阻尼和力学性能显著提高,当MLG的含量达到0.2％(质量分数)时,其最高室温阻尼为0.0558,抗拉强度为801.5 MPa,伸长率为10.8％,硬度为HV308.基于深入的显微组织观察,结合内耗理论以及金属的强韧化理论,对相关机理进行讨论.

    Cu-Al-Mn形状记忆合金多层石墨烯(MLG)显微组织界面阻尼力学性能

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    四元NiTiHfV合金的显微组织与马氏体相变

    Aleksandr V.SHUITCEV任艺张泽中Roman N.VASIN...
    3282-3294页
    查看更多>>摘要：利用扫描电子显微观察、透射电子显微观察、X射线衍射分析、差示扫描量热分析、硬度测试和弯曲测试研究了(Ni50Ti30Hf20)95 V5合金的显微组织、马氏体相变行为与形状记忆性能.结果表明,添加V可显著影响合金的显微组织.添加V会导致合金中形成室温下与B19'马氏体相共存的(Ni,V)2(Ti,Hf)型Laves相.经550 ℃时效处理的合金表现出析出强化行为,这主要是因为合金中形成纳米尺寸的正交结构的H相.当时效时间为3 h时,合金表现出峰值硬度.与固溶态合金相比,时效态合金表现出较大的相变应变和较小的不可恢复应变,当外加应力为500 MPa时,合金达到最大相变应变,为1.56％.

    形状记忆合金NiTiHfVH相Laves相马氏体相变

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    铼及二氧化铈复合强化钼合金的力学性能

    张梦瑶马帅李鑫高野...
    3295-3308页
    查看更多>>摘要：为了提高钼合金在常温及高温条件下的力学性能,采用粉末冶金方法制备Mo-14Re-1CeO2合金,并探究其微观结构和力学性能.结果表明,Mo-14Re-1CeO2的极限抗拉强度达到657 MPa,总伸长率为35.2％,明显高于纯钼(453 MPa、7.01％).另外,Mo-14Re-1CeO2在高温(1200 ℃)下的压缩强度达到355 MPa,同样高于纯钼(221 MPa).CeO2与Mo-14Re基体间形成共格界面,且CeO2颗粒均匀分布于晶界和晶内.该合金力学性能的提升主要归因于Mo-Re固溶体的形成、晶粒细化以及CeO2颗粒的弥散强化效应.

    钼铼合金CeO2复合强化力学性能

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    搅拌头摆动对搅拌摩擦焊接耦合热流行为影响的三维数值模拟

    宿浩陈姬武传松
    3309-3325页
    查看更多>>摘要：提出一种新的三维数值模型,研究搅拌头摆动对搅拌摩擦焊接过程中热流耦合特征的影响.模型中考虑搅拌头在旋转过程中的偏心现象,采用搅拌头-工件界面的非对称边界条件,并使用动态网格技术.研究发现,搅拌头偏心会引起搅拌头-工件界面和剪切层内部热流密度的周期性变化,但是,热流密度变化的波动幅度有限.模拟结果证明搅拌头偏心会使得搅拌头旋转周期内的材料流动行为发生显著变化.此外,材料在后退侧的速度变化对搅拌摩擦焊接周期性特征的形成尤为重要.模拟结果与实验结果吻合良好.

    搅拌摩擦焊接搅拌头摆动热行为周期性材料流动数值模拟

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    阴极脉冲参数对等离子体电解氧化制备自修复Al2O3-TiO2涂层的影响

    Mehri HASHEMZADEHKeyvan RAEISSIFakhreddin ASHRAFIZADEHFrank SIMCHEN...
    3326-3343页
    查看更多>>摘要：在含草酸钛钾(Potassium titanyl oxalate,PTO)的硅酸盐电解液中采用不同阴极占空比和阴极电流密度的脉冲双极波形,在7075铝合金上生长等离子电解氧化(Plasma electrolytic oxidation,PEO)涂层,研究阴极脉冲参数对PEO涂层的影响.通过扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对涂层进行了表征.使用电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)研究其电化学性能.结果表明,当阴极占空比和阴极电流密度分别从20％和6 A/dm2增加到40％和12 A/dm2时,内层的生长速率从0.22 μm/min提高到0.75 μm/min.向电解液中加入PTO增强了阴极脉冲的影响,由此产生的阴极脉冲参数的变化使得内层生长速率从0.25 μm/min增加到1.10μm/min.EDS分析结果表明,Si和Ti主要分布在涂层的上部.XRD仅检测到γ-Al2O3,未检测到与Ti和Si化合物相关的峰.然而,EIS结果证实,Ti4+掺入氧化铝改变了涂层的电性能.在含有PTO的电解液中使用40％阴极占空比和大于6 A/dm2电流密度的双极波形获得的涂层,在240 d的浸泡期间表现出优异的电化学行为,这归因于有效的修复机制.关于研究参数对涂层性能的影响,强调了阴极脉冲参数和PTO在PEO过程中的作用.

    Al2O3-TiO2涂层等离子电解氧化草酸钛钾电化学阻抗谱

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    Sc和Zn双取代增强O3-NaMn0.5Ni0.5O2正极的Na+扩散动力学和结构稳定性

    王彬彬冯伊铭罗鑫黄群...
    3344-3357页
    查看更多>>摘要：采用溶液燃烧和固态相结合的方法将Sc和Zn引入O3-NaMn0.5Ni0.5O2(NaMN),研究Sc和Zn双取代对NaMN的Na+扩散动力学和结构稳定性的影响.物理化学表征表明,Sc和Zn的引入拓宽Na+的扩散通道,削弱Na—O键,从而促进Na+的扩散.理论计算结果表明,Sc和Zn双取代降低Na+的扩散势垒,提高材料的电导率.双取代的NaMn0.5Ni0.4Sc0.04Zn0.04O2(NaMNSZ44)正极具有高的循环稳定性,在1C下进行200次循环后,容量保持率为71.2％,在5C下进行400次循环后,容量保持率为54.8％.此外,与硬碳负极匹配组装的全电池具有显著的长期循环稳定性,在1C下进行250次循环后容量保持64.1％.这些结果表明,Sc和Zn双取代是一种改善NaMN的Na+扩散动力学和结构稳定性的有效策略.

    层状氧化物正极Sc和Zn双取代结构稳定性Na+扩散动力学

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    稳定可逆的氟化石墨纳米片涂层锌金属负极

    常鸿罗振亚石雪茹曹鑫鑫...
    3358-3371页
    查看更多>>摘要：设计了一种采用氟化石墨纳米片涂层改性的高稳定锌金属负极.涂层具有多孔结构,阻止锌离子横向传质,并抑制枝晶生长;氟原子的高电负性形成近乎超疏水的固液界面,减少溶剂水与锌基体之间的相互作用,抑制析氢腐蚀和其他副反应.涂层负极表现出优异的循环稳定性,对称电池在电流密度5 mA/cm2条件下稳定循环超过1400 h;使用NH4V4O10正极的全电池在循环1000次后容量保持率为92.2％.

    氟化石墨疏水涂层抗腐蚀枝晶抑制锌金属负极

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    采用离子交换树脂从硫代硫酸盐溶液回收金的吸附行为和机理

    董中林姜涛徐斌李骞...
    3372-3385页
    查看更多>>摘要：系统研究了硫代硫酸盐溶液中的金在强碱阴离子交换树脂上的吸附行为和机理.对金的吸附能力和选择性对比实验表明,具有Ⅰ型季铵官能团的凝胶型Amberlite IRA-400树脂具有更好的吸附性能.树脂用量、氨浓度和溶液pH的增加有利于金的吸附,而二价铜离子和硫代硫酸盐浓度的增加不利于金的吸附.微观表征结果表明,金是通过与树脂官能团上的反离子Cl-交换,以[Au(S2O3)2]3-配合物阴离子的形式被吸附.密度泛函理论计算结果表明,树脂对金的吸附主要依靠[Au(S2O3)2]3-中的O原子与树脂的季铵基官能团上的H原子之间形成的氢键和范德华力来实现.

    金硫代硫酸盐溶液树脂吸附行为和机理密度泛函理论计算

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    碳酸化Na3VO4溶液分步沉淀NH4VO3和NaHCO3的热力学模拟

    孟凡成王永超柴鑫刘亚辉...
    3386-3399页
    查看更多>>摘要：通过热力学模拟,设计了基于调节正钒酸钠溶液的碳酸化以分步沉淀偏钒酸铵和碳酸氢钠的新工艺.首先,利用Bromley-Zemaitis活度系数模型建立含钒酸盐和碳酸盐的水溶液中V(Ⅴ)的化学形态新模型.然后,进行常压或高压碳酸化过程的热力学平衡计算,以揭示钒、碳、钠和杂质的行为.为了保证钒产品的纯度和收率,正钒酸钠溶液先碳酸化至pH值为9.3～9.4,然后加入碳酸铵得到偏钒酸铵沉淀.沉钒后溶液深度碳酸化至最终pH值为7.3～7.5,以沉淀碳酸氢钠,剩余溶液返回用于溶解正钒酸钠晶体.最后,验证实验表明,溶液中99.1％的钒和91.4％的钠分别以偏钒酸铵和碳酸氢钠的形式得到回收.

    热力学正钒酸钠化学形态模型碳酸化沉钒碳酸氢钠

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