矿冶工程

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陈晓祥, 韦四江

矿冶工程. 2008, 28(6): 1-4.

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基于柴里矿二水平南轨上山实际地质开采条件, 采用UDEC数值模拟计算, 对岩层移动模拟研究中初始地应力场对巷道围岩稳定性的影响进行了研究。研究结果表明, 地应力的大小、方向对巷道围岩稳定性影响很大, 巷道两帮移近量、顶板下沉量和底板底臌量整体上都随着侧压系数增大而增大; 巷道顶、底板和两帮内围岩垂直应力随着侧压系数增大而增大, 当侧压系数超过1.5以后, 随着侧压系数增大, 两帮支承压力峰值逐渐趋于一定值, 且支承压力峰值位置有靠近巷帮的趋势; 巷道两帮和顶底板岩层不同层位处的位移大小和方向是不同的, 两帮和顶底板一定距离内存在着位移为0的点或面。

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我国铁矿资源基础安全评价研究

马伟东, 古德生

矿冶工程. 2008, 28(6): 5-7.

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采用定性和定量分析相结合的方法, 运用灰色Verhulst评价模型对我国今后铁矿资源的需求量进行了分析预测。结果表明, 该模型评价的结果平均相对误差为0.064, 置信度达93.6%, 且从2007到2022年15年间预测的铁矿资源年平均增长率为4%, 相对于我国年平均7%的经济增长率来说这一评价结果可信度较高, 具有一定的实用价值。

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厚黄土覆盖层条带开采关键层的数值模拟

程东全, 尹士献, 李德海

矿冶工程. 2008, 28(6): 8-10.

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针对采动过程中上覆岩层的破坏特性, 在数值模拟中对厚黄土层采用莫尔-库仑准则, 对煤岩体采用虎克-布朗准则理论模型, 模拟计算雷坡村庄下开采煤层地表移动变形。根据计算结果, 利用FLAC^3D自定义函数功能, 从煤层顶板的岩层逐层向上, 编程求取主断面上各岩层的下沉值, 利用GRAPHER软件生成直观图形, 从直观图形可以判断出主(亚)关键层的层位。

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利用差分法计算基于Bishop分析模式的边坡稳定可靠度

李俊, 彭振斌, 周斌

矿冶工程. 2008, 28(6): 11-14.

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基于Bishop条分法分析的基本思想, 建立了边坡可靠度分析计算模型, 并采用差分方法计算功能函数的偏导数, 以模拟实际工程中常见的功能函数不能明确的可靠度计算问题。对于功能函数无论是线性或非线性, 显式或隐式, 该方法都简单且适用。数值结果表明本方法具有较好的效率和精度。

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深井充填体细观破坏及充填机制研究

邓代强, 姚中亮, 唐绍辉

矿冶工程. 2008, 28(6): 15-17.

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对不同灰砂比的深井充填体进行了无侧限单轴抗压、抗拉测试, 抗压试验中测得抗压强度、弹性模量和泊松比等数据; 抗拉试验中测得抗拉强度、线性阶段弹性模量和峰荷应变等参数。分析了拉、压试验中力学性质的变化规律, 鉴于拉压性质的相关性, 对拉压力学参数和试验曲线作了一定的对比分析, 对充填体细观破坏及充填体-围岩-矿柱系统作用机制进行了研究, 旨在为矿柱开采提供技术支持。

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矿岩强度参数估计的函数逼近法

谢桂华, 张家生, 贺建清

矿冶工程. 2008, 28(6): 18-21.

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为获得矿岩强度参数的合理概率分布, 提高工程中对强度参数取值的科学性和准确性, 以数值分析为手段, 直接从样本信息出发, 采用切尔雪夫正交多项式作为拟合函数, 利用样本k阶原点矩计算多项式系数, 从而推导出强度参数的概率密度函数的近似表达式。该法不需要假设参数的分布概型, 弥补了经典的假设检验法在应用上的局限性。实例分析结果表明, 该法不仅在应用范围上比假设检验法更加广泛, 而且能充分利用样本信息, 在样本量较多的情况下能显著提高参数估计的拟合精度, 对参数的总体分布具有较好的模拟效果。

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基于CASS绘图软件的露天矿采剥工程量计算

吴清海

矿冶工程. 2008, 28(6): 22-23.

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介绍了露天矿区地形数据采集的方法, 提出了利用南方CASS绘图软件进行露天矿采剥工程量计算的新方法, 并对计算采剥工程量的DTM法和方格网法进行了实例精度分析, 认为DTM法计算方便, 精度高, 适于露天矿采剥工程量的计算。

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磁重联选工艺研究与实践

蒋文利

矿冶工程. 2008, 28(6): 24-28.

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介绍了磁重联选工艺的研究、发展和应用情况以及磁重联选新工艺的技术特点、分选原理和据此开发的新设备——永磁磁聚机和磁重脉动精选机的结构、磁场特性及其应用效果。经过多年的生产实践表明, 磁重联选新工艺可有效剔除铁矿物中的贫连生体, 是选矿厂提铁降硅及实现提高精矿品位的有效手段。它与提铁降硅常用方法反浮选相比, 具有工艺简单、控制方便, 不需药剂、动力及对环境无污染等特点, 可有效降低成本, 并实现清洁生产。

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某铜钼矿合理选矿工艺的研究

胡真, 李汉文, 张慧, 陈志强, 刘进

矿冶工程. 2008, 28(6): 29-32.

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针对某铜钼矿石进行了选矿合理工艺流程的研究。采用混合浮选铜钼硫粗精矿, 钼与铜硫分离后, 铜硫再分离的工艺流程, 可获得铜精矿品位21.40%、回收率83.48%, 钼精矿品位46.87%、回收率86.70%, 硫精矿品位45.16%、回收率77.91%的技术指标, 实现了铜、钼、硫矿物与脉石矿物的有效分离。

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复杂铜铅锌硫化矿试验研究

江庆梅, 戴子林, 陈志强, 冯其明

矿冶工程. 2008, 28(6): 33-36.

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某复杂铜铅锌硫化矿, 铜铅锌共生关系密切, 且都存在不同程度的氧化, 分离难度较大。依据矿物特性, 采用铜铅混浮-铜铅分离-浮铜铅尾矿浮锌的流程, 在铜品位0.52%、铅品位1.50%、锌品位1.05%的条件下, 取得了铜品位21.87%、回收率67.58%, 铅品位43.29%、回收率72.04%, 锌品位42.26%、回收率66.89%的指标, 达到了综合回收铜铅锌矿物的目的。

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过氧化氢氧化预处理高硫高砷难选金精矿的试验研究

郭凯琴, 李登新, 马承愚, 赵晓春, 朱飞龙

矿冶工程. 2008, 28(6): 37-40.

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在酸性条件下采用过氧化氢对高硫高砷难选金精矿进行预处理。试验表明, 该方法可有效浸出包裹在难处理金精矿中金表面的含铁硫化矿物, 在矿浆浓度为20 g/L时, 铁的浸出率和失重率可分别达到99.58%和53.94%。该预处理方法氧化条件温和, 对环境友好, 氧化时间短, 为同类高硫高砷难选金精矿的开发利用提供了一种简单有效的预处理方法。

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利用钛白副产物绿矾制备混凝剂聚磷硫酸铁的研究

代军, 雷红英, 孙剑奇, 杨平华

矿冶工程. 2008, 28(6): 41-43.

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以钛白副产物FeSO₄·7H₂O为原料, 制备了一种新型无机高分子混凝剂聚磷硫酸铁(PPFS)。研究了PPFS的合成过程和工艺条件, 考察了KClO₃用量、n(SO₄^2-)/n(Fe), n(P)/n(Fe)等因素对PPFS絮凝性能的影响。结果表明, 合成PPFS的适宜工艺条件为: 氧化剂KClO₃的用量为其理论用量的1.1倍; n(SO₄^2-)/n(Fe)的最佳值为0.65; n(P)/n(Fe)的最佳值为0.05。合成的PPFS絮凝性能良好, 能有效去除印染废水的浊度和COD_Cr, 为钛白副产物的利用提供了一条新的途径。

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从铜矿尾矿中回收重晶石的实验研究

刘三军, 王玉婷, 阮伟

矿冶工程. 2008, 28(6): 44-47.

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为实现浙江平水铜矿无尾矿生产, 针对尾矿的性质, 展开了从尾矿中回收重晶石的研究。由筛析结果可知, 尾矿中的重晶石主要富集在细粒级, 因此直接采用-0.074 mm粒级进行浮选重晶石的研究。先进行脱硫, 脱硫后的尾矿浮选回收重晶石。原硫酸钡品位为11.53%时, 以碳酸钠为调整剂, 硅酸钠为抑制剂, 十二烷基硫酸钠和油酸为捕收剂, 可获得硫酸钡品位91.68%, 回收率80.41%的重晶石, 有效回收了尾矿中的重晶石, 为无尾矿生产提供有力的技术支持。

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SLon磁选机在攀钢选钛厂扩能改造细粒级钛铁矿中的应用

熊涛, 熊大和, 钱枝花

矿冶工程. 2008, 28(6): 48-50.

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将SLon磁选机应用于攀钢选钛厂细粒级钛铁矿的扩能改造中, 在给矿TiO₂品位为9.47%的条件下, 经一段一粗一扫、两段一精一扫的磁选工艺流程, 可获得TiO₂品位22.04%, 回收率74.50%的指标, 尾矿TiO₂品位3.07%, 达到了扩能改造的要求。

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云浮硫铁矿低品位矿石合理选矿工艺流程的研究

李汉文, 胡真, 张慧, 吴焕勋

矿冶工程. 2008, 28(6): 51-53.

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针对云浮硫铁矿采区低品位矿石, 寻找经济合理、低耗高效与环保的选矿工艺回收硫, 使获得的硫精矿产品符合销售要求, 且尾矿含硫达到硫铁矿尾矿的国家排放标准。采用分级-粗粒跳汰-细粒螺旋工艺, 所获得的硫精矿含硫35.50%, 硫的回收率为86.70%, 尾矿含硫6.70%。

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电极用超细铜粉的制备及其研究进展

马荣骏, 胡敏艺

矿冶工程. 2008, 28(6): 54-57.

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对电极用超细铜粉的制备方法进行了介绍和评述。指出球形超细铜粉有助于制备优质电极, 超细铜粉通过表面改性可以显著提高抗氧化性。

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高硫铝土矿流化焙烧脱硫及对溶出性能的影响

吕国志, 张廷安, 鲍丽, 张伟光, 豆志河

矿冶工程. 2008, 28(6): 58-61.

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采用回转窑对我国高硫铝土矿进行焙烧预处理, 考察了焙烧温度、焙烧时间对矿物中硫含量的影响以及对矿物溶出性能的影响。并对高硫矿脱硫机理和焙烧机理作了进一步的探讨。实验结果表明, 通过焙烧的方法, 铝土矿中的硫元素可以成功的以气体形态排出, 在焙烧温度为700 ℃, 焙烧时间为30 min条件下高硫铝土矿中硫含量达到我国氧化铝生产的工业要求(＜0.7%), 焙烧矿经过流化焙烧预处理, 溶出性能大为改善, 具体表现为: 溶出温度由240 ℃下降至220 ℃, 最佳配料分子比从1.5下降至1.3。

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氧化锌矿综合利用现状与展望

陈爱良, 赵中伟, 贾希俊, 龙双, 霍广生, 李洪桂

矿冶工程. 2008, 28(6): 62-66.

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介绍了目前氧化锌矿的处理方法及其特点, 氧化锌矿处理方式有两类: 一是氧化锌矿经选矿富集后进入冶炼程序得金属锌; 二是将氧化锌矿直接进入冶炼程序处理, 直接冶锌的方法又可分为火法和湿法两类。并对氧化锌矿处理技术的应用前景进行了展望。

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均相沉淀法制备碳酸钡的形貌控制研究

刘树信, 王海滨, 霍冀川, 吕淑珍

矿冶工程. 2008, 28(6): 67-69.

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以二水氯化钡与尿素为原料采用均相沉淀法, 通过添加控制剂合成不同形貌的碳酸钡粒子。结果表明: 不同控制剂、控制剂用量和添加时间均对粒子形貌具有一定的影响。通过电子显微镜和XRD进行表征表明, 在没有添加控制剂时制备出了柱状的碳酸钡粒子, 粒度在2～4 μm, 长径比为10∶1左右; 添加了丙二酸、三聚磷酸钠、EDTA和柠檬酸等并控制添加剂用量和添加时间, 制备出了柱状、棒状和竹叶状等碳酸钡粒子。其晶体均属于正交晶系。

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磷酸类混合萃取剂从镍电解阳极液分离钴研究

赵燕春, 王玉棉, 寇生中, 侯新刚, 王胜

矿冶工程. 2008, 28(6): 70-72.

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考查了磷酸类混合萃取剂和离心萃取器在镍钴分离中的应用, 采用P507、P204磷酸类混合萃取剂, 通过正交实验得到最佳工艺条件后, 使用LH50型离心萃取器, 并调整通量等参数, 使两相夹带均小于1%。实验结果表明, 在最佳条件下, 即有机相中萃取剂∶磺化煤油∶TBP体积比为30%∶60%∶10%(萃取剂组成比P204∶P507为4∶1), pH为4, O/A为1∶1, 时间15 min, 离心萃取通量为4.5 L/h, 钴的一级萃取率为88.69%, 两级逆流萃取后, 镍钴比达到8 000以上, 得到符合高纯镍电解工艺的电解液。

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碱石灰烧结法提取粉煤灰中的氧化铝

唐云, 陈福林

矿冶工程. 2008, 28(6): 73-75.

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考察了单一烧结剂作用、烧结剂协同作用、烧结剂用量及配比、烧结温度及烧结时间对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响, 并以碱比、钙比、烧结温度及烧结时间进行粉煤灰提取氧化铝正交试验。试验结果表明: 单独用药时, 碳酸钠对粉煤灰中氧化铝溶出效果要比生石灰好得多; 碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂时, 各种因素对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率影响大小顺序为碱比＞烧结温度＞钙比＞烧结时间; 当碱比3∶1、钙比1∶1, 在850 ℃条件下烧结30 min可溶出粉煤灰中72.21%的氧化铝。

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粉煤灰中有价元素的强化浸出研究

梁金奎, 刘晓荣, 罗林根, 潘婷, 胡鹤炯

矿冶工程. 2008, 28(6): 76-79.

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采用焙烧-微波场酸浸联合工艺, 强化粉煤灰中有价元素的浸出。研究表明, 焙烧-酸浸时, 硅、铝、铁的浸出率分别仅有0.72%、40.05%、41.30%; 采用焙烧-微波场酸浸联合工艺, 硅、铝、铁的浸出率分别达到1.63%、59.17%、49.20%, 提高了126%、48%、19%。对原料粉煤灰和焙烧后粉煤灰进行XRD、SEM及EDS分析表明, 焙烧-微波场酸浸联合工艺的强化浸出机理是: 粉煤灰和钠盐混合焙烧破坏了粉煤灰中莫来石的SiO₂—Al₂O₃键, 生成活性高的物质; 同时微波加热能提高反应物分子的内能, 降低反应活化能, 从而加快粉煤灰中有价元素的浸出速率, 缩短反应时间, 提高浸出率。

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热重法铁矿粉还原性能的研究

郭豪, 张建良, 祁成林, 陈永星

矿冶工程. 2008, 28(6): 80-83.

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通过热重法对6种国内外不同烧结用铁矿粉的还原性能进行了试验研究, 由铁矿粉的开始还原温度、还原温度区间和失重还原率确定了铁矿粉还原性能的好坏。结果表明: 国产铁矿物C1粉和澳大利亚铁矿粉A1粉具有相对较低的开始还原温度及较宽还原温度区间, 失重还原率也较高, 是6种铁矿粉中还原性能较好的烧结用铁矿粉。

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高温活性氧化铝的制备

刘晓军, 于海燕, 杨毅宏, 吴玉胜, 张林楠, 毕诗文

矿冶工程. 2008, 28(6): 84-86.

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为解决γ-Al₂O₃在高温条件下的热稳定性问题, 在实验室模拟工业条件, 从[La(EDTA)]^-的添加对γ-Al₂O₃的热稳定性影响进行研究, 对微观结构进行了扫描电镜分析。实验分析结构表明, 加入[La(EDTA)]^-后, 所有实验样品的小孔结构增加, 导致它们在1 200 ℃的高温下同样有着较大的比表面积, 从而提高活性氧化铝的热稳定性,使氧化铝在高温下保持较大的比表面积。添加1%[La(EDTA)]^-的Al₂O₃样品在1 200 ℃焙烧1 h其比表面积达150.36 m²/g, 经扫描电镜分析样品晶体呈不规则多孔网状结构。

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多元物理场CVI制备C/C复合材料过程优化

张明瑜, 黄启忠, 王丽平, 柴立元

矿冶工程. 2008, 28(6): 87-89.

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采用普通碳毡作为增强体, 丙烯作为碳源气体, 氢气作为稀释气体, 在自制的化学气相沉积炉中使用多元物理场化学气相渗透工艺(MFCVI)制备了C/C复合材料。根据不同的工艺条件设计了一组正交实验, 以最终密度和石墨化度为指标对材料的制备过程进行了优化。结果表明, 在沉积控制温度650 ℃、丙烯分压12 kPa、总气流量为40 mL/s、总压力为20 kPa条件时, 在15 h沉积时间内可以获得较好的综合性能指标。验证实验结果表明, 在上述实验条件下, 材料的密度达到1.70 g/cm³, 石墨化度可达67.1%, 密度分析结果表明, 其密度分布呈现两边高中间低的特征, 材料的密度分布可以满足应用要求。

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不同改性方式下纳米凹凸棒石改性效果的比较

吴凤芹, 张国庆, 姚超, 李效棠, 刘建平

矿冶工程. 2008, 28(6): 90-93.

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分别利用阳离子表面活性剂(OTAC)、硅烷偶联剂(KH570)以及两者协同对凹凸棒石进行有机改性。采用红外光谱、热分析、分散性实验等对表面改性前后的纳米凹凸棒石进行分析表征。研究了几种改性方式对凹凸棒石改性效果的影响。结果表明, 先用OTAC再用KH570改性的凹凸棒石改性效果较佳。分散性实验表明, 改性后的凹凸棒石由亲水性变为疏水性, 用于甲基乙烯基硅橡胶中可以提高其力学性能。

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Ce-10La合金在氢气中的表面气相反应特征研究

陈腾飞, 龚伟平, 杨东瑞

矿冶工程. 2008, 28(6): 94-96.

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研究了Ce-10La合金在氢气中的表面气相反应行为, 探讨该合金在氢化过程中表面层成分、组织结构和形貌的演变规律, 并讨论了水蒸气对合金氢化反应的影响。结果表明, Ce-10La合金在空气中非常容易被氧化; 500 K温度以下(473 K)Ce-10La合金与氢气的表面气相反应速率较慢; 当温度高于500 K时(523 K), Ce-10La合金与氢气反应生成氢化物的速率明显加快、氢化反应完全。在有水蒸气存在的情况下, Ce-10La合金首先与水蒸气反应生成氢氧化物并放出氢气, 三价Ce遇空气被氧化为CeO₂。在此温度下, Ce-10La合金与H₂的反应活性非常低, H₂的存在反而降低了合金与水蒸气的反应程度。

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AZ31镁合金轧制板材的中温变形性能研究

蒋中华, 陈刚, 陈振华, 刘俊伟

矿冶工程. 2008, 28(6): 97-100.

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研究了AZ31镁合金轧制板材在不同温度(423～523 K)以及不同应变速率(0.001～0.01/s)下的力学性能和变形机制。结果表明,材料的塑性随着温度的升高和应变速率的降低而增加, 表现出一定的应变速率敏感性。当温度在动态再结晶温度以下时, 材料的塑性变形主要是: 孪生、位错滑移。随着温度的提高, 在孪生区域和晶界处可以观察到许多动态再结晶晶粒, 这表明在变形过程中同时发生了孪生诱发动态再结晶和连续动态再结晶。

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微量铒对Al-6.0%Zn-2.0%Mg-1.5%Cu合金组织与性能的影响

刘莹颖, 夏长清, 彭小敏, 张志高

矿冶工程. 2008, 28(6): 101-103.

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采用铸锭冶金法制备了含铒0%、0.4%、0.6%的Al-Zn-Mg-Cu合金, 用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及透射电镜研究了Er对合金的组织及性能的影响。试验结果表明, 含Er合金在凝固过程中形成一次Al₃Er相, 该相与α(Al)基体具有相同的晶体结构, 晶格常数接近, 可以有效的细化合金晶粒, 提高合金的抗拉强度, 在T6状态下含0.4%Er的2^#合金抗拉强度为577.12 MPa, 屈服强度为514.96 MPa, 延伸率为11.8%。

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SiO₂/BN复相陶瓷的制备及其机理化研究

刘恒波, 蒋述兴, 贾韶辉

矿冶工程. 2008, 28(6): 104-105.

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通过在石英陶瓷中添加不同份量的BN, 采用普通干压成型, 经预烧, 烧结制备出SiO₂/BN复相陶瓷, 其力学性能有了较大提高: 相对SiO₂陶瓷其抗压强度提高了127%, 抗折强度提高了200%。利用XRD、SEM等手段对其微观行为进行了分析观测, 结果表明, BN能有效促进熔融石英中少量析出的方石英转化为磷石英, 而且抑制石英晶粒长大, 减少了坯体的变形和开裂。

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激光熔覆镍基纳米Al₂O₃复合涂层的组织和摩擦性能

彭成章, 张小波

矿冶工程. 2008, 28(6): 106-108.

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采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了镍基纳米Al₂O₃复合涂层, 对熔覆层进行了微观组织分析和显微硬度及摩擦性能测试。结果表明, 激光熔覆层的组成相主要为γ(Fe, Ni)、Cr₇(B,C)₃、Al₁₅Fe₄等, 熔覆层的显微硬度HV_0.3最高达到830, 熔覆层与纯铝试件对摩时的磨损机制为粘着, 并且随pv值增大时, 粘着现象加剧, 摩擦因素增大。

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镁含量对过共晶铝硅合金自生复合Mg₂Si 组织形貌的影响

胥锴, 刘徽平, 王甫, 袁帮谊, 张新建

矿冶工程. 2008, 28(6): 109-111.

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采用ZEISS Axioskop2光学显微镜对过共晶Al-Si合金自生Mg₂Si增强相组织形貌进行了分析。结果表明, Mg含量为10%时, Mg₂Si增强相的组织形貌多为不规则大尺寸的块状; Mg含量为8%时, Mg₂Si增强相初生Mg₂Si的生成量有些减少, 并由不规则大尺寸的块状向汉字状或纤维状开始转变; Mg含量为6%时, 其组织形貌呈较完整网络状组织, 共晶Mg₂Si组织形貌有的呈完整发达的汉字状、树枝状。

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基于灰色层次决策方法的矿山企业大型投资项目的综合决策

张竟竟, 王贵成

矿冶工程. 2008, 28(6): 112-115.

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将灰色统计方法、GM(1, 1)预测模型、模糊综合评判、灰色关联度理论有机地结合起来, 针对某大型矿业公司红矿选矿项目进行了灰色层次综合决策, 得出了令人满意的结论。事实证明, 灰色层次决策能够用于大型项目的综合决策。

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2008年, 第28卷, 第6期　
刊出日期：2008-12-25

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