创刊于1987年, 双月刊
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江西理工大学

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江西理工大学
江西省有色金属学会

ISSN:1674-9669
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2020年  第11卷  第4期

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冶金·材料
复配添加剂在硅酸二钙表面吸附性能的耗散粒子动力学模拟
佟志芳, 林鑫, 曾庆钋
2020, 11(4): 1-8. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.001
摘要:
采用耗散粒子动力学模拟方法(DPD)研究了聚丙烯酸(PAA)与聚乙二醇(PEG)复配添加剂在硅酸二钙表面的吸附性能。为了合理地表征聚合物与硅酸二钙表面的相互作用,聚合物与表面的相互作用通过匹配分子动力学(MD)计算得到的过剩吸附量与DPD计算得到的过剩吸附量来确定,从而实现介观与微观尺度之间的耦合。研究结果表明,PAA5:PEG5复配添加剂吸附效果、驱替水分子的能力以及自身吸附稳定性皆强于单一添加剂PAA、PEG。在PAA5:PEG5复配添加剂在吸附过程中,聚合物PAA与PEG之间存在着协同作用,使其抑制硅酸二钙分解的效果较优。
汞尾矿同步高效浸出汞锑规律
李鑫, 王明涌, 公旭中
2020, 11(4): 9-13,68. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.002
摘要:
汞尾矿是汞矿采选冶过程产生的一种危险废弃物,长期堆存对生态环境具有较大危害。另一方面,尾矿中含有的汞、锑也是有价金属。在汞尾矿无害化处理过程中,实现高价值汞、锑的回收,意义重大。开发了硫化钠溶液体系同步柱浸汞尾矿中汞锑新工艺,考察了关键工艺对汞和锑浸出率的影响,获得汞锑同步高效浸出的优化参数,明确了浸出液循环利用和汞锑浓度提升方案。结果表明,经过浸出液循环和二次浸出,汞尾矿中汞和锑浸出率分别可达到96.7%和69.2%,浸出液中汞和锑的浓度可达到22.8 g/L和10.0 g/L。
双钙钛矿光催化剂材料研究进展
张振民, 贾静雯, 张梦凡, 刘珍, 余长林, 杨凯
2020, 11(4): 14-22. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.003
摘要(177) HTML (90) PDF[1789](40)
摘要:
钙钛矿材料具有化学结构稳定、种类繁多、可调性好等优点,目前广泛应用于光催化技术。然而,简单钙钛矿在光催化应用上存在光吸收效果差、带隙较大、耐湿性差等缺点。研究发现双钙钛矿相较简单钙钛矿具有更好的稳定性、更复杂的原子环境和更大的组成空间,可以容纳高价元素等,因此,双钙钛矿得到更加深入的研究。主要叙述了近年来双钙钛矿型光催化剂的研究进展,分别对有序双钙钛矿、无铅卤化物双钙钛矿、复杂双钙钛矿、氧缺陷双钙钛矿等光催化剂的研究进展进行了总结,并对双钙钛矿光催化反应机理进行了分析,认为双钙钛矿可以有效提高电子-空穴的分离效率,改善催化剂的晶体结构和光吸收性能,实现光催化性能的调控。最后对双钙钛矿光催化剂的发展和研究方向提出了展望。
单晶LiNi0.83Co0.1Mn0.07O2正极材料的合成及电化学性能
郭乾坤, 黄吉丽, 周苗苗, 胡顺, 钟盛文
2020, 11(4): 23-28. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.004
摘要:
采用共沉淀-高温固相法合成单晶LiNi0.83Co0.1Mn0.07O2正极材料。采用XRD,SEM和恒流充放电等测试手段对材料的晶体结构、形貌和电化学性能等进行研究。测试结果表明,材料形成形貌良好的单晶颗粒,Li+/Ni2+离子混排程度较低,材料具有良好的a-NaFeO2层状结构。在2.75~4.3 V下,扣式电池0.1 C首次放电比容量达209.63 mAh/g,库仑效率为91.19%,0.2 C循环100次后容量保持率为100.09%。
选择性激光烧结的各向异性对尼龙12碳纤维复合材料黏接性能的影响
楚少生, 王令, 游维雄, 郭建军
2020, 11(4): 29-36. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.005
摘要:
在航空航天和汽车等制造行业中,选择性激光烧结和胶黏剂黏接的组合已显示出是实现轻量化和高效结构体系的有效方法。但是目前关于SLS复合部件在黏接性能方面还没有系统的研究。研究了构造方向和纤维取向对选择性激光烧结制得的碳纤维增强尼龙12试样黏结性能的影响。对于双悬臂梁测试结果,侧表面的Ⅰ型层间断裂韧性(GIC)比上表面高近4倍,比下表面高2.5倍。确定了较高的表面粗糙度和纤维取向相结合可以增强黏接性能。在纤维垂直于黏接表面的情况下,可以最大程度地抑制纤维撕裂失效,从而获得最高的断裂韧性(GIC=2 600 J/m2)。研究结果为轻量化设备研发提供了数据支持。
模具及温度对1 500 MPa级热成形钢组织性能的影响
袁昌望, 黄加进, 李声慈, 卞贤芝, 刘世存
2020, 11(4): 37-43. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.006
摘要:
采用光学显微镜、扫描电镜,以及单向拉伸试验等手段,研究了模具形状及加热温度对1 500 MPa级热成形钢组织性能及其回弹性的影响。结果表明,初始冷轧钢板组织主要是铁素体和珠光体。随着加热温度的升高,热成形后钢板的强度显著升高后逐渐降低,加热温度860 ℃时性能较优。由于U型件在热成形时发生变形,侧面的抗拉强度比底部的低,在860 ℃时的回弹最小,平均为16.6°。在加热温度860 ℃后采用U型模具的热成形钢的各项性能较优。
深冲紫铜各向异性及织构相关性分析
李学帅, 郭丽丽, 张建波, 王海斌, 郑殿水
2020, 11(4): 44-48. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.007
摘要:
通过力学性能检测及电子背散射衍射(EBSD)分析,研究了不同加工工艺生产的厚度为0.5 mm的紫铜带的塑性应变比r、平面各向异性系数Δr与材料深冲性能之间的关系,并对纯铜带材的织构进行了分析。结果表明,塑性应变比r值越大,越不易在厚度方向变形,越适合深冲,且需同时满足Δr要小,才能保证每个面上塑性应变比波动幅度较小。织构分析表明,减小成品加工率可以减少形变织构的体积分数,通过加工率与热处理的配合可以控制形变织构和退火织构的配比,合理的配比可以促进深冲紫铜带后杯口四周的制耳相互抵消,各向异性减小,从而保证了紫铜带冲压后边缘的制耳率。
化学镀铜表面烷基膦酸自组装单分子膜的制备及表征
卢建红, 阎建辉, 涂继国, 王明涌
2020, 11(4): 49-55. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.008
摘要:

通过脉冲恒电位强化技术,在新生的化学镀铜样品表面上制备了烷基膦酸自组装单分子膜,测试了自组装单分子膜的电化学和谱学特性,以及润湿性变化规律。结果表明在1%烷基膦酸溶液,脉冲恒电位强化制备的自组装膜腐蚀电流较空白样品下降了98.4%,反应阻抗值相应增加,其自组装膜抑制了铜电极腐蚀反应的阳极过程,使得控制步骤由氧的扩散转变为界面电荷转移;FT-IR检测证实了样品表面成功组装了烷基膦酸单分子膜,脉冲恒电位强化处理的对应吸收峰相对较大;接触角测试间接印证了烷基膦酸已组装成膜,样品表面的润湿性由亲水性转为疏水性,脉冲恒电位强化处理后自组装单分子膜的接触角θ增加了39°,说明脉冲恒电位强化使组装膜更为致密。

碳含量对C-276合金组织及晶间腐蚀敏感性的影响
李艳美, 王明家, 张斌, 张爽, 刘聪, 马忠仁, 万志永
2020, 11(4): 56-63. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.009
摘要:

选取不同碳含量的C-276合金板材样品,先对样品进行固溶处理,随后在900 ℃下进行不同时间的敏化处理。采用ASTM G28中A法,对固溶及敏化后的C-276样品进行晶间腐蚀敏感性试验,得出C-276材料的晶间腐蚀年腐蚀率随敏化时间的增加而增加,即延长敏化时间会增加C-276合金的晶间腐蚀敏感性。固溶状态下,高碳型C-276合金晶间腐蚀敏感性高于低碳型C-276合金;而在900 ℃敏化30 min以后,低碳型C-276合金呈现出更高的晶间腐蚀敏感性。采用金相显微镜和扫描电镜(SEM)研究碳含量对C-276合金显微组织的影响,固溶态下,低碳型合金晶界和晶粒内部均未发现有明显析出相,而高碳型C-276合金在部分晶界和晶粒内部分布着颗粒状富含Mo的析出相μ相。敏化过程中,无论低碳还是高碳型C-276合金,其析出相均为富含Mo的M6C型碳化物。高碳型C-276合金中,由于μ相对Mo元素起到钉扎作用,导致富含Mo的碳化物析出速度减缓,因此在敏化后,高碳型C-276合金具有更低的晶间腐蚀敏感性。

高温燃烧水解离子色谱法测定铬矿石中氟和氯
洪武兴, 田琼, 叶金燕, 卢韵宇, 杨树洁, 胡建军, 杨旭明, 周庆
2020, 11(4): 64-68. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.010
摘要:

提出了高温燃烧水解-淋洗液在线发生离子色谱法来测定铬矿石中氟和氯。并通过实验确定了较优的工艺条件:称样量、水解时间、水解温度、氧气流量及离子色谱仪条件,标准曲线线性相关系数大于0.999。实验结果表明氟和氯的3个添加浓度(20、50、100 μg/kg)的平均回收率范围为96%~105%,相对标准偏差小于4.30%,检测限可达到20 μg/kg。

矿业·环境
改性合成方钠石对重金属离子Cu2+、Pb2+的吸附
邱廷省, 卓儒明, 黄哲誉, 王澜
2020, 11(4): 69-76. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.011
摘要:
采用水热合成法以高岭石为原料合成方钠石,并将合成的方钠石用盐酸和双氧水改性。利用SEM、XRD和BET等对产物进行表征,对比了不同合成条件下的方钠石的组织形态以及微观结构的变化,研究了不同改性下条件方钠石对重金属离子Cu2+、Pb2+的吸附性能。结果表明:HTPS、HA-HTPS和HP-HTPS的比表面积分别为104.78、112.64、127.71 m2/g,三者的平均孔径相差不大。HTPS、HA-HTPS、HP-HTPS对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附量分别为61.73、251.89、62.85 mg/g和265.95、65.88、283.29 mg/g,三者对2种重金属离子的吸附等温线均符合Langmuir吸附等温模型,该研究提供了一种应用合成与改性方钠石高效去除水体重金属离子的方法。
裂隙岩体破裂演化研究进展
刘志芳, 李小双
2020, 11(4): 77-81. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.012
摘要:
岩体的变形失稳破坏机理是岩体工程的核心问题,也是预防工程灾害发生的关键。随着露天资源的日益枯竭,深部开采已是未来发展趋势,但深部裂隙岩体处于“三高一扰动”(高地温、高地应力、高渗透水压力、开采扰动)的赋存环境,使得其力学机理研究更加繁琐。以裂隙岩体为研究对象,回顾前人不同岩体尺寸下对裂隙岩体失稳破坏机理研究成果,对当前裂隙岩体破裂演化机理研究进行归类、分析、讨论,指出深部开采后裂隙岩体破坏力学机理所面临的问题,并提出解决方案,以期为工程安全提供一定的理论借鉴。
基于LR-ANN-SVM的滑坡易发性评价
陈飞, 蔡超, 李小双, 钱乾
2020, 11(4): 82-90. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.013
摘要:
针对传统大数据机器学习等方法进行滑坡易发性评价时,存在过于追求模型评价精度,导致在中易发区与低易发区存在滑坡产生的风险,提出了风险预警来降低中与低易发区产生的滑坡灾害。选取神经网络模型(ANN)、逻辑回归模型(LR)、支持向量机模型(SVM)3种学习方法,对上犹县进行滑坡易发性评价,将上犹县分为高易发区、较高易发区、中易发区、较低易发区,低易发区。由受试者工作曲线(ROC)下的面积(AUC)显示:神经网络(ANN)的AUC=0.939, 逻辑回归模型(LR)的AUC=0.897, 支持向量机(SVM)的AUC=0.884,均具有较高的评价精度。根据以上的易发性评价结果,得到上犹县栅格的易发性指数(LSI),然后基于MAX(LSI(LR)、LSI(ANN)、LSI(SVM))函数对上述模型的易发性指数取最大值,并对上犹县进行滑坡易发性评价。结果显示:LR-ANN-SVM的AUC=0.815,有较高的易发性评价精度。从高易发区与较高易发区所含滑坡占比来看,LR、ANN、SVM、LR-ANN-SVM的滑坡占比分别为80.6%、74.6%、91%、93.2%,表明根据ANN-LR-SVM易发性分区治理更安全。
选矿技术贫化铜渣的研究进展
谢文东, 陈雯, 沈强华, 彭忠平, 张周
2020, 11(4): 91-97. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.014
摘要:
我国铜冶炼以火法为主,每年产出约1 800万t铜渣,由于铜渣中含有大量的有价金属,其综合回收利用十分必要。在铜渣回收利用工艺技术方面,选矿法贫化是近年来国内外专家学者的研究热点。在研究典型铜渣的成分及物相组成,查阅国内外最新研究成果基础上,综述了铜渣选矿技术贫化的研究进展,对比分析了浮选法、磁选法2种最具代表性的选矿贫化技术工艺流程及优缺点,展望了浮选法、磁选法的未来发展趋势,旨在为相关领域研究人员提供更好的借鉴作用。
经济政策不确定性对经营效率的影响
赖丹, 杨华, 罗翔
2020, 11(4): 98-105. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.015
摘要:
基于经济转型和产业升级背景,利用DEA-Malmquist指数对2011—2019年我国有色金属行业上市公司经营效率进行测算,并通过Tobit受限模型检验经济政策不确定性与经营效率之间关系。研究表明,2011—2019年间有色金属行业整体经营效率下降趋势明显;经济政策不确定性与经营效率显著负相关,且主要抑制了技术进步指数;进一步分组回归结果显示,经济政策不确定性加剧了对处于产业链后端及国有产权性质企业经营效率的抑制作用。为此,政府应加强政策出台的连续性、提高信息披露的透明度,并通过明确政府性资源的分配机制、提高企业自身技术创新能力,降低经济政策不确定的负面影响。
稀土专栏
La3+掺杂对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2结构和电化学性能的影响
杨金猛, 程波明, 钟盛文
2020, 11(4): 106-112. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.016
摘要:
采用共沉淀法制备添加了La3+的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料, 通过XPS、X射线分析仪、扫描电镜、电化学工作站、电池充放电测试系统详细地探讨了不同添加量的La3+对材料的结构、形貌和电化学性能的影响。结果显示, 与无添加的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料比较, 添加了La3+的材料一次颗粒尺寸更大, 球形度更好且材料的电极Rsf+Rct阻抗均显示有所降低; 当添加x=0.01时, 材料的大电流循环稳定性得到了较大提升, 1 C条件下经过100次循环后, 添加La3+材料容量保持率为75.81 %, 而未添加材料容量保持率只有49.57 %; 添加了La3+材料制得的电池在0.5、1、5 C倍率下的放电比容量也要明显高于无添加材料。
Re含量对单晶高温合金组织和拉伸性能的影响
史振学, 岳晓岱, 王志成, 赵金乾, 刘世忠
2020, 11(4): 113-118. doi: 10.13264/j.cnki.ysjskx.2020.04.017
摘要:
为优化一种单晶高温合金中的Re含量,在真空定向凝固炉中制备了3%Re和5%Re的镍基单晶高温合金,热处理后分别在980 ℃长期时效400、800、2 000 h,测试合金热处理后1 100 ℃拉伸性能,采用JMatPro软件计算了合金相图,通过光学显微镜、扫描电镜和能谱仪研究Re含量对合金枝晶组织,热处理组织和980 ℃时效400、800、2 000 h的组织和1 100 ℃拉伸性能的影响。结果表明,随着单晶高温合金中Re含量增加,一次枝晶间距轻微减小,共晶的体积分数升高;γ′相尺寸下降,立方化程度增加;不同Re含量合金时效800 h后无TCP相析出,时效2 000 h后有TCP相析出,随着Re含量增加,TCP相析出量增加。合金组织稳定性随着Re含量增加而降低。随着Re含量增加,合金的高温拉伸性能显著提高。

敬  告

为进一步规范期刊查阅、引用、统计等,现对我部编辑出版的《有色金属科学与工程》英文刊名全称和英文刊名缩写公告如下:

英文刊名全称为:Nonferrous Metals Science and Engineering

英文刊名缩写为:Nonferr.Met.Sci.Eng.