矿冶工程

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余永富, 段其福

矿冶工程. 2002, 22(3): 1-6.

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分析了提高高炉入炉品位、降低SiO₂含量对提高炼铁效益的巨大影响。论述了目前不少钢铁企业为了获取高炉炼铁的最大效益, 都愿意多“吃”优质进口铁矿石, 逐步减少国内铁矿山自产铁精矿的使用比例。在我国高炉炉料铁含量快速提高(已达到56%～60%)的形势下, 国内铁矿山如果不采取积极措施改变铁品位较低、SiO2 杂质高的状态, 提高自产铁精矿质量, 必将在激烈的市场竞争中处于劣势, 市场份额会越来越少, 如此发展下去, 将直接影响我国现有铁矿山的持续发展, 也会影响到金属铁矿山20 多万职工的生活、社会稳定及炼铁效益。讨论了在此情况下, 我国铁矿山选矿工业应如何发展, 提出了发展方向、对策及今后应注意的若干问题。

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国内外地下金属矿山连续开采技术研究的发展

吴爱祥, 韩斌, 古德生, 胡华

矿冶工程. 2002, 22(3): 7-10.

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简要介绍了地下金属矿山连续开采的概念, 并将连续开采技术的研究分为4 个基本层次, 阐明了各层次的研究内容、目的和现状。综述了国外矿山连续开采的技术研究进展, 重点介绍了我国“七五”、“八五”和“九五”期间地下金属矿山开展的多项连续采矿试验研究工作, 指出了我国地下金属矿山连续开采研究存在的问题和发展方向。

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基于MATLAB 的胶结充填材料线性回归研究

崔明义, 孙恒虎

矿冶工程. 2002, 22(3): 11-12.

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影响胶结充填材料质量的因素有:胶结剂及用量、骨料、料浆浓度、温度、细粒级和化学成分。填充体质量控制的目标是:填充体具有一定强度、充填材料成本低、流动性好、不脱水或少量脱水。采用数理统计的方法, 对胶结填充体质量控制目标与填充体质量影响因素之间的关系进行处理, 实践表明, 当实际数据量足够多时, 可用线性回归的方法找出目标与影响因素之间的近似关系表达式。

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金川全尾砂膏体充填料浆流变特性研究

王新民, 肖卫国, 王小卫, 肖智政

矿冶工程. 2002, 22(3): 13-16.

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对金川公司全尾砂膏体充填料浆的流变特性进行了研究, 并对其参数与各物料用量的定量关系进行分析, 得出了充填料浆最佳配合比的工程平均, 进而建立了流变模型, 推荐了泵送管道沿程摩阻损失的计算公式。为金川膏体充填系统的设计及保证料浆顺利输送提供了技术依据, 同时可为同类矿山的设计提供参考。

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岩质边坡位移可视化分析系统研究

贾明涛, 王李管, 潘长良

矿冶工程. 2002, 22(3): 17-19.

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讨论了岩质边坡位移可视化分析涉及的若干技术, 介绍了该项研究的工程背景及现场监测网络的情况, 重点就可视化分析系统展开论述。在该系统中, 监测信息数据库起着基础性的作用, 所有可视化分析的数据均由其提供。同时由于边坡位移具有结构性和随机性的特点, 采用区域化变量理论———普通克立格估值方法建立一个三维分析模型。最后对基于可视化技术的图形系统进行分析、显示、查询等技术进行了详细的阐述。

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矿山投资项目经营灵活性及其投资决策分析

张能福, 蔡嗣经, 刘朝马

矿冶工程. 2002, 22(3): 20-22.

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经营灵活性反映了矿山企业管理者对经济环境变化时的反应能力, 给矿山投资项目带来投资机会价值。基于期权定价理论和方法, 对矿山投资项目的不确定因素和经营灵活性价值进行了分析, 并建立了相应的投资决策模型。

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液压静力沉桩机钳口调心结构的研究

胡均平, 贺淑云, 罗春雷, 朱桂华

矿冶工程. 2002, 22(3): 23-25.

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对夹桩及压桩时钳口及桩的受力以及危险截面的位置进行力学分析, 并在对现场情况进行细致观察的基础上, 结合现场实践和理论研究设计了准球头式钳口调心结构。理论分析和实践证明, 准球头式双层调心结构实现了钳口内表面与桩表面的良好贴合, 具有造价低, 结构简单, 夹桩安全, 压桩质量高等优点。

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可视化建构筑物管理系统的研制开发

王月平, 刘民中

矿冶工程. 2002, 22(3): 26-28.

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企业所有的建构筑物种类繁多、数据量很大, 采用传统的手工纸质记录, 不仅工作量大, 而且主要只能反映建构筑物的属性信息, 难以反映其空间信息。运用地理信息系统处理建构筑物资料, 方便快捷。讨论了建构筑物管理系统的数据特征以及其数据库管理方式, 介绍了系统界面、查询、空间分析、统计分析和报表生成等功能, 并探讨了实现这些功能所采取的某些技术措施。

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乳化炸药的配方设计及BKW 状态方程的应用

韦秉旭, 唐健军, 吴雄

矿冶工程. 2002, 22(3): 29-31.

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采用以能量-成本模型为基础的最优化方法进行乳化炸药的配方设计, 并用爆轰理论和BKW 状态方程计算其爆轰参数。两者的结合使该种配方设计方法得到了改进, 可以使乳化炸药的研究在计算机上进行。文中给出了计算实例。

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高峰矿区深井岩爆预测

邓金灿, 邓建明, 方建勤

矿冶工程. 2002, 22(3): 32-36.

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结合国内外岩爆研究进展与现状, 阐述矿井岩爆研究基本思路、岩爆区域必备条件、矿井岩爆类别、高峰深井岩爆预测基本格局, 提出了高峰矿礁灰岩体岩爆触发预测的基本方案。

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粗颗粒物料在垂直管流中的滞留效应

夏建新, 倪晋仁, 黄家桢

矿冶工程. 2002, 22(3): 37-40.

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颗粒滞留效应, 将导致在垂直管流中物料的当地浓度大于输送浓度。采用快速摄影技术测量了粗颗粒在垂直管流中的滑移速度, 并利用流态化试验探讨了不规则形状颗粒的拖曳力系数以及颗粒群在上升流中滑移速度的变化规律。结合理论分析给出了当地浓度的估算公式, 并得到了实验数据的验证。

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矿山地震能量极值分布的研究及其应用

李治平, 蔡美峰, 李铁, 孙学会

矿冶工程. 2002, 22(3): 41-44.

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将冈贝尔Ⅰ型极值分布应用于矿山地震能量分布规律的研究, 结合前人的研究成果, 推导了能量极值分布函数的表达式,给出了其参数确定方法。针对老虎台矿矿震实际, 将能量极值分布用于强矿山地震事件的预测。结果表明, 预测的月最大矿震能量的概率分布与实际记录的矿震月最大能量分布一致。同时预测了老虎台矿未来强矿震事件发生的概率。

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高效超细搅拌磨机的设计和应用

张国旺, 黄圣生

矿冶工程. 2002, 22(3): 45-47.

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介绍了搅拌磨机的基本情况, 对其优缺点进行了评述。在原有搅拌磨机的基础上设计了新型的超细搅拌磨机, 并介绍了该设备的基本工艺及其在工业矿物中的应用情况。

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松香及其衍生物在浮选分离中的应用

赵世民, 王淀佐, 胡岳华, 徐竞

矿冶工程. 2002, 22(3): 48-50.

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介绍了松香的来源、化学组成及理化性质;讨论了松香及其衍生物在非硫化物矿浮选分离、有色金属离子的浮选分离以及从水溶液中浮选分离有机物等方面的应用情况。

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磁性液体的特性及其在选矿中的应用

尹荔松, 沈辉, 张进修

矿冶工程. 2002, 22(3): 51-53.

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介绍了磁性液体的特性, 综述了磁性液体研究进展及发展现状, 并就其在选矿方面的应用做了概述, 提出了其发展方向。

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微波辐照激发煤矸石活性机理研究

赵志曼, 何天淳, 程赫明, 宋万明, 董斌, 袁波

矿冶工程. 2002, 22(3): 54-56.

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通过XRD 和SEM 等测试手段, 对微波辐照煤矸石硅酸盐水泥砂浆的微结构进行了分析。结果表明, 微波辐照煤矸石能充分激发煤矸石的活性, 使煤矸石与硅酸盐水泥水化后所产生的Ca(OH)₂ 充分反应生成CaCO₃ 等物质, 从而提高普通混凝土制品的耐久性和强度。

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硬质高岭土超细磨矿过程中的流变性

雷绍民, 龚文琪

矿冶工程. 2002, 22(3): 57-59.

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硬质高岭土湿式超细磨矿过程中, 固体浓度是影响磨矿效率和矿浆流变性的主要因素。浓度30%～50%时, 浆体粘度随浓度增加呈指数规律上升, 磨矿效率、屈服值随浓度增大而提高, 浆体由假塑性流体过渡为胀流体并具触变性。加入一定量阴离子分散剂后, 浆体粘度显著降低。其机理是由于同号离子的排斥力使高岭石改层面取向排列为端面取向排列。降低粘度对改善浆体
流动性, 提高磨矿效率十分必要。

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预测模糊控制在磨矿分级过程的应用研究

王会清, 张守元

矿冶工程. 2002, 22(3): 60-62.

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磨矿分级过程机理复杂, 影响因素多, 难以建立精确实用的数学模型。针对这一复杂过程, 在模糊控制的基础上, 汲取动态矩阵中的预测及反馈校正功能, 运用新的控制算法, 对磨矿分级控制进行了计算机仿真研究。结果表明, 预测模糊控制的效果优于模糊控制, 对较复杂系统, 尤其是慢时变、大滞后系统具有良好的适应性。

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低品位氧化锌矿硫酸浸出工艺研究

蓝卓越, 胡岳华, 黎维中

矿冶工程. 2002, 22(3): 63-65.

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研究了高硅低品位氧化锌矿的硫酸浸出工艺。在保持矿浆pH =2.0, 控制加酸量和加酸速度的条件下, 锌的浸出率大于97 %, 而硅和铁的浸出率只有13 %和0.84 %甚至更低, 每吨锌耗酸1.76 t。添加氧化铁硫杆菌浸出, 锌的浸出率有所增长, 同时利于沉淀除铁, 降低浸出液中铁的含量。采用渗滤浸出方案, 锌的浸出率大于95 %, 硅、铁的浸出率只有3.6 %和0.6%。

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传动间隙对球磨机起动动载荷的影响

石延平, 张永忠

矿冶工程. 2002, 22(3): 66-68.

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应用系统动力学分析了球磨机直接起动和分段起动时由于传动间隙所引起的冲击动载荷的大小, 并导出了相应的计算公式。结果表明, 球磨机传动系统的间隙使球磨机起动时产生较大的冲击动载荷;最大动载荷值与消除传动间隙所需的时间τ_δ的二次方成正比, 与起动时间成反比。传动系统中的冲击动载荷与其刚度成正比。

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在二(2-乙基己基)磷酸钠的微乳液中金属萃合物对水增溶的影响

郑隆鳌, 戴云, 彭王君琼

矿冶工程. 2002, 22(3): 69-71.

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测算了由二(2-乙基己基)磷酸钠, 金属盐(CoSO₄, NiSO₄, ZnSO₄, MgCl₂ 或Cr(NO₃)₃)水溶液, 正辛醇和正辛烷组成的微乳液中正辛醇从连续油相到界面的ΔG^o_o→i 和水的极限增容量φ′_H2O 。用金属萃取络合物反胶束的形成及其亲油性解释了金属离子对φ′_H2O和ΔG^o_o→i 的影响。

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仲辛基苯氧乙酸萃取Fe(Ⅲ)的性能

王艳芝, 韩树民, 李德谦

矿冶工程. 2002, 22(3): 72-73.

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采用溶剂萃取法, 研究了一种新型萃取剂——— 仲辛基苯氧乙酸(CA— 12)从盐酸介质中萃取Fe(Ⅲ)的性能。考察了萃取温度、平衡水相酸度、萃取剂初始浓度等对萃取的影响。实验结果表明:分配比随平衡水相酸度的增加、萃取剂初始浓度的减小、温度的升高而减小。仲辛基苯氧乙酸从盐酸介质中萃取Fe(Ⅲ)的过程为放热过程, 并计算得到其过程热ΔH=-2.21 kJ/mol 。

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Cyanex272 作载体的乳状液膜提取稀土的研究

秦庆伟, 赵恒勤, 赖延清, 李吉力, 刘业翔, 邓佐国

矿冶工程. 2002, 22(3): 74-78.

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以新型萃取剂Cyanex272 作乳状液膜的载体, 从南方离子型稀土矿浸矿液中提取稀土。采用单因子循环法考察了膜溶剂、载体浓度、表面活性剂种类及浓度、油内比、内相酸度、料液浓度、水乳比、时间、温度等因素对提取率的影响, 得到优化的膜配方及工艺条件。结果表明:对初步除杂的实际浸矿液, 经一次间歇式富集, 其稀土提取率大于99 %, 富集液中稀土浓度大于90 g/L, 提取效果好。

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Lix984N 的降解行为研究

刘晓荣, 邱冠周, 胡岳华

矿冶工程. 2002, 22(3): 79-82.

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Lix984N 与酸性浸出液和反萃剂长期接触, 会通过贝克曼重排、水解、氧化、磺化等机理逐渐降解, 其中Lix84 有效成分和壬基酚经长期循环使用后完全降解, 它们的化学稳定性比Lix860N 差。降解产生含羰基、羧基、羟基及酰胺等基团的极性两亲分子。循环有机相中萃取剂有效成分的含量明显低于杂质和降解产物的量, GC-MS 分析三者的相对含量为Lix860N∶稠环芳烃∶降解产物=1∶2.1∶3.2 。萃取剂降解是萃取性能降低、分相性能恶化、界面乳化加重的内在原因。

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铝土矿焙烧-碱浸脱硅新工艺

范晓慧, 姜涛, 邱冠周, 李光辉

矿冶工程. 2002, 22(3): 83-85.

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针对中、低铝硅比的一水硬铝石-高岭石型铝土矿, 进行了回转窑焙烧和常压碱浸脱硅试验研究, 结果表明:该工艺是可行的, 其焙烧工艺条件为:焙烧温度1 050～1 100 ℃, 焙烧时间15～20 min;常压碱浸脱硅工艺条件为:Na₂O_k 浓度为100～150 g/L, 液固比4～5 的条件下, 溶出温度为90 ℃左右, 溶出时间为2 h。此时脱硅率达55.20%, 精矿铝硅比(A/S)为9.9, 与加压溶出条件下取得的脱硅效果相当。而采用两段溶出脱硅能够提高焙烧矿的脱硅率, 显著缩短溶出时间:当第一、二段溶出时间均为30 min 时, 焙烧矿的脱硅率可达59.65 %。高压拜耳法溶出试验表明:经过焙烧脱硅得到的铝精矿的脱硅率比原矿高。

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N1923 萃取回收钛白水解废酸中的钛———萃取参数的研究

张贵清, 张启修, 周康根, 马荣骏

矿冶工程. 2002, 22(3): 86-88.

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研究了N1923 萃取回收钛白水解废酸中的钛。试验考察了极性改善剂浓度、萃取剂浓度、相比、温度、震荡平衡时间等因素对钛萃取的影响, 测出了钛的萃取等温线。在此基础上进行了串级逆流萃取模拟试验。试验结果表明:伯胺萃取剂N1923 具有良好的萃钛性能和钛铁分离性能, 经三级逆流萃取, 钛的萃取率可达97 %以上, 而Fe(Ⅱ)基本不被萃取。

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超细氢氧化铝粉体干燥行为的研究

张玉敏, 刘桂华, 李小斌

矿冶工程. 2002, 22(3): 89-92.

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以中和沉淀法制取超细氢氧化铝, 在40、80 ℃2 种温度制度下对一系列外形相同的含水氢氧化铝饼进行恒温干燥, 以激光粒度分析仪研究粒子在干燥过程中的变化规律。结果表明:经真空抽滤后, 氢氧化铝含水率介于75 %～80 %;样品在干燥过程中外形变化是不均匀的;在干燥温度80 ℃, 脱水率大于50%时, 粒子粒径会发生爆炸性增大;而在干燥温度40 ℃, 脱水率小于70 %时, 粒子不会发生爆炸性长大。这些均与粒子在干燥过程中失水产生的硬团聚有关。

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C/C 复合材料断口热解炭及其界面形貌SEM 分析

张福勤, 黄伯云, 黄启忠, 陈腾飞, 巩前明, 熊翔

矿冶工程. 2002, 22(3): 93-95.

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采用SEM, 以增强体为薄毡叠层、基体分别为光滑层及粗糙层结构化学气相沉积热解炭的2 种C/C 复合材料为研究对象,观察了三点弯曲试样断口上热解炭及热解炭热解炭界面的形貌特征, 并分析了其成因。结果表明:在垂直于炭纤维轴向的断面上, 光滑层结构热解炭未发生塑性变形, 但粗糙层结构热解炭发生了明显的塑性变形;在平行于炭纤维轴向的断面上, 光滑层结构热解炭热解炭界面呈光滑状, 而粗糙层结构热解炭热解炭界面呈鳞片状, 鳞片的周边粗糙, 内部光滑。认为鳞片结构的产生与化学气相沉积过程相关, 并对此提出了假设模型:两相邻热解炭生长到界面时, 在鳞片周边部位互生长形成真正的结合, 使鳞片内部形成封闭的空隙或使气流无法通过鳞片内部, 造成鳞片内部的伪结合。

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爆轰产物法合成纳米金刚石研究现状

王柏春, 朱永伟, 陈立舫, 许向阳, 沈湘黔

矿冶工程. 2002, 22(3): 96-100.

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介绍了爆轰法合成纳米金刚石在理论、制备及合成技术研究的现状, 指出了影响纳米金刚石生产成本及制约其工业应用的关键在于爆轰产物的纯化和分散。强调改变工艺条件和对金刚石表面改性可得到不同需要的纳米金刚石产品。

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内氧化工艺对弥散强化铜粉末强化质点特性和显微硬度的影响

曹先杰, 李娜娜

矿冶工程. 2002, 22(3): 101-103.

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通过对弥散强化铜粉显微硬度的测定以及粉体显微组织结构的观察和分析, 研究了不同内氧化工艺条件下弥散强化铜粉末显微硬度和强化质点特性的变化。结果表明:粉体内晶粒度没有明显变化;晶粒内的弥散质点为γ′- Al₂O₃, 这种粒子结构稳定,但Al₂O₃质点粒度随内氧化温度的升高和时间的延长而增大;内氧化工艺影响粉末显微硬度, 在900 ℃/3 h 时内氧化硬度最高。

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Cu-15Ni-8Sn-0.4Si 合金铸态组织结构及成分偏析研究

王艳辉, 汪明朴, 洪斌, 李周

矿冶工程. 2002, 22(3): 104-107.

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用金相、扫描电镜及电子能谱微区成分分析等方法对添加少量Si 的Cu-15Ni-8Sn 合金的铸态组织结构及成分偏析进行了研究。结果发现:Cu-15Ni-8Sn-0.4Si 合金的铸态组织分为三层, 除具有明显的枝晶外, 还有块状的(Cu 、Ni)₃Sn 相和溶有少量Cu 的Ni₂Si和Ni₃Sn 相组成的第二层, 在两层之间为组织形态复杂的过渡区。宏观上铸态组织存在Sn 的反偏析, Sn 的含量从外到内呈现下降趋势。与非真空熔铸相比真空熔铸能明显改善Cu-15Ni-8Sn-0.4Si 合金反偏析现象。均匀化退火对改善Sn 的反偏析作用不大;枝晶组织可基本消除, 但Ni、Si 元素形成的化合物仍难以完全溶解。添加少量Si 的Cu-15Ni-8Sn 合金由于Ni₂Si 和Ni₃Si 相的形成, 通过阻碍晶粒长大和时效沉淀而强化合金。

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合成金刚石用触媒材料的研究

周新东, 陈启武, 熊湘君

矿冶工程. 2002, 22(3): 108-110.

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分析了粉状和片状触媒在合成金刚石时的作用特点, 通过“ 剥皮” 试验确认金刚石成核过程中出现熔媒聚集现象。对金刚石杂质含量进行了检测, 结果表明:粗颗粒金刚石的杂质含量高于细颗粒金刚石杂质含量;片状触媒合成的金刚石杂质含量高于粉末触煤合成的金刚石杂质含量。从粉末触媒合成过程着手, 探讨了金刚石的生长机制。

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钛和钛合金在低温下的力学性能

陈鼎, 黄培云

矿冶工程. 2002, 22(3): 111-114.

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从材料的拉伸强度、疲劳强度、断裂韧性、夏氏冲击吸收能等方面详细地介绍了钛和钛合金低温下的一些主要性能指标以及其随温度和材质的变化情况, 实验结果表明, 随着钛和钛合金的使用, 温度降低, 拉伸强度和疲劳强度升高, 延伸率、断裂韧性、夏氏冲击吸收有降低;减少材料的杂质含量能够改善材质的低温性能。

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金刚石压机自动控制系统的设计及应用

左德参, 王福忠, 余发山, 王莉

矿冶工程. 2002, 22(3): 115-117.

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介绍了金刚石的合成工艺、控制要求以及金刚石压机控制系统的硬件设计和软件设计。该系统具有逻辑分析、数理计算、最优化动态控制、状态检测预测、动态显示和记录等智能化功能, 且该系统操作简单、使用方便、可靠性高、维修维护工作量少, 是一个具有生产能力和工艺开发能力的自动化控制系统。

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铝-锰系防锈铝合金的深化应用及其研究

朱兆华

矿冶工程. 2002, 22(3): 118-119.

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根据市场和顾客对防锈铝的特殊要求, 选择了合适的合金牌号及最佳的成分范围。通过适当调整冷轧工艺及热处理工艺, 防锈铝合金具有理想的综合性能, 可广泛应用于化工、家电、建材等行业。

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Ni-Ta-Hf 三元系等温截面的研究

王日初, 柳春雷, 王冲, 金展鹏

矿冶工程. 2002, 22(3): 120-122.

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应用三元扩散偶技术测定Ni-Ta-Hf 三元系1 423 K 的等温截面, 用电子探针微区成分分析方法对Ni-Ta-Hf 三元扩散偶进行相区成分分析, 测得Ni-Ta-Hf 三元系1 423 K 时形成13 个二元中间化合物(Ni₅Hf 、Ni₇Hf₂ 、Ni₃H_f、Ni₇Hf₃ 、Ni₁₀Hf₇ 、Ni₁₁Hf₉ 、NiHf 、NiHf₂、Ni₈ Ta 、Ni₃Ta 、Ni₂Ta 、NiTa 及NiTa₂), 在扩散偶中未发现三元中间化合物。Ni-Ta-Hf 三元系1423 K 存在11 个三相区。并与外推计算的等温截面吻合的很好, 由此确定了Ni-Ta-Hf 三元系1 423 K 时的相平衡关系。

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计算材料科学在微波介电陶瓷材料体系BaO-SrO-TiO₂-ZrO₂ 中的应用

龚伟平, 陈腾飞, 金展鹏, 倪尔湖

矿冶工程. 2002, 22(3): 123-125.

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利用CALPHAD 技术全面评估了BaO-SrO-TiO₂-ZrO₂ 体系中BaO-SrO-TiO₂ 三元子系统, 提供了一系列的计算相图。在计算相图的指导下获得了制备性能优良的微波介电陶瓷材料的成分配比。

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2002年, 第22卷, 第3期　
刊出日期：2002-09-25

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