2009年, 第29卷, 第3期　
刊出日期：2009-06-25

  

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采矿
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  土石混合体材料的模型构建及其数值试验

  赫建明, 李晓, 吴剑波, 成国文, 徐均凤

  矿冶工程. 2009, 29(3): 1-4.

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  针对土石混合体材料自身所存在的非均质性、非连续性及其所表现出来的结构效应, 采用PFC 3D(Particle Flow Code)颗粒流离散元计算程序, 从材料的复杂结构入手并通过简化的方法建立了土石混合体二维颗粒流随机结构模型, 并对所建模型进行了压剪变形破坏的数值试验, 最后对试验所得的剪应力-位移关系曲线进行了分析。结果表明, 在剪切荷载加载的初始阶段, 主要表现为土体的变形破坏特性, 随着应变的发展, 块石与土体交错挤压所形成的结构效应开始起作用, 并且含石率越高, 这种结构效应对峰值的贡献也越大。
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  边坡重力式挡墙加固中挡墙型态对自身稳定性的影响

  苏文辉, 王新建

  矿冶工程. 2009, 29(3): 5-7.

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  基于利用UDEC数值模拟的各种挡墙在推力作用下的破坏模型, 分析了不同挡墙形式自身的稳定性, 结合工程实例, 对挡墙形式进行了探讨, 并证明仰斜式重力挡墙为最优挡墙形式。
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  深基坑桩锚支护结构中锚索检测与监测分析

  熊智彪, 刘小峰, 王启云, 谷淡平

  矿冶工程. 2009, 29(3): 8-10.

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  对某深基坑桩锚支护结构中土层预应力锚索进行了抗拔检测与张拉监测, 结合这些检测与监测成果, 对锚索的抗拔力以及张拉锁定后的轴力变化进行了分析。检测分析认为, 将锚固体与土体之间的极限摩阻力视为定值并假定其沿锚固体侧面均布计算抗拔承载力是不合理的。监测及分析表明, 开挖过程中的轴力变化可分为预应力损失阶段、轴力变化阶段和稳定阶段。在预应力损失阶段, 二次张拉锁定后的锚索预应力损失在10%以内。在轴力变化阶段, 轴力可能减少, 也可能增大, 曲线呈波动形状。基坑变形稳定后, 轴力也将稳定。稳定后的轴力与初始锁定值比较, 初始值较大的锚索轴力变化较小, 初始值较小的锚索轴力变化较大。
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  基于综合刚度双参数法抗滑桩的数值分析

  胡焕校, 刘静, 吴海涛

  矿冶工程. 2009, 29(3): 11-15.

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  基于综合刚度原理和双参数方法, 提出了进行抗滑桩全桩位移和内力计算的有限差分法, 推导了相关公式, 编写了实用的计算和图形处理程序。由程序实例计算图形处理结果, 探讨了滑坡推力分布形式、双参数m和1/n, 以及不同桩底条件对抗滑桩位移和内力的影响, 对抗滑桩的设计具有指导作用, 有效提高了抗滑桩设计的经济性和安全性。
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  深海采矿海上平台模拟系统的控制研究

  王伟, 阳宁, 龚德文, 胡琼, 李泽沛, 余梦迪

  矿冶工程. 2009, 29(3): 16-18.

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  基于OPTO22 SNAP控制器, 运用位置反解方法, 构建了深海采矿海上平台模拟六自由度系统。实验结果表明, 该系统可以模拟海上平台的运动姿态, 有助于采矿船与船上工作平台的隔离, 降低工作平台的大幅运动、减少对扬矿管的损伤。
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  基于Simulink和功率键合图的囊式蓄能器动态仿真研究

  李志国, 李夕兵, 甘海仁

  矿冶工程. 2009, 29(3): 19-22.

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  基于功率键合原理, 把液腔和气腔分别视为容性元和惯性元, 建立了囊式蓄能器功率键合图及数学模型, 在Matlab/Simulink平台上实现了囊式蓄能器仿真模型, 模拟了蓄能器对压力冲击的抑制作用。研究了在额定压力下蓄能器容积对系统压力超调值的影响, 结果表明, 蓄能器容积越大, 系统压力超调值越小。给出了规定系统压力下蓄能器容积参数的选择建议。
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  挡土墙设计方法的改进

  程伟翔, 宋卫国, 石伟南, 巩亮生, 姜晨光

  矿冶工程. 2009, 29(3): 23-25.

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  以多年的工程实践与理论研究为基础, 结合地球引力场理论, 对挡土墙确切的工作机理作出了一个比较切合实际的解释, 指出挡土墙底部与接触岩土体间的摩擦力是挡土墙稳定的关键, 给出了挡土墙设计的基础公式和工程实例。
选矿
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  某含铁浸金渣闪速焙烧磁选试验研究

  罗良飞, 余永富, 陈雯, 严小虎

  矿冶工程. 2009, 29(3): 26-28.

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  对某焙烧浸金渣进行了闪速焙烧-磁选回收铁的试验研究。在焙烧温度767～800.8 ℃、CO浓度1.629%～1.925%以及固气比0.763 kg/Nm³的条件下, 经闪速焙烧后采用五段弱磁选分选, 可获得铁品位61.50%, 回收率87.03%的铁精矿。为其它含铁废渣的磁化焙烧提供了借鉴。
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  铜铅分离有机抑制剂FCLS的研究

  刘润清, 孙伟, 胡岳华

  矿冶工程. 2009, 29(3): 29-32.

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  研究了不同pH值和矿浆电位下有机抑制剂FCLS对黄铜矿和方铅矿的抑制作用。结果表明, 未添加FCLS时, 方铅矿和黄铜矿都具有良好的可浮性。FCLS存在时, 黄铜矿的浮选回收率略有降低, 方铅矿受到强烈的抑制。随着pH值增大, 矿浆电位逐渐降低, 矿浆电位对这两种矿物浮选回收率几乎没有影响。通过红外光谱研究了FCLS与矿物的作用机理, 结果表明, FCLS在方铅矿表面发生了强烈的吸附而在黄铜矿表面发生了微弱的吸附。
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  河南某钒矿湿法提取五氧化二钒试验研究

  李志伟, 宋翔宇, 张建乐

  矿冶工程. 2009, 29(3): 33-36.

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  采用强酸浸出-溶液萃取-硫酸反萃-氨水沉钒-煅烧制钒工艺流程, 从河南某钒矿中湿法提取五氧化二钒。试验结果表明, 在氧化剂氯酸钠用量为1%, 磨矿粒度为-0.074 mm粒级占65%, 浸出温度为90 ℃, 液固比为1∶1, 硫酸用量为30%, 浸出时间为10 h的工艺条件下, 钒的浸出率为92.50%。浸出液用P204、P507、TBP和磺化煤油溶液萃取、硫酸溶液反萃取, 再经氧化、氨水沉淀、热解, 得到纯度为98.56%的钒, 总回收率在85%以上。
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  十二叔胺系列捕收剂对石英的浮选性能研究

  刘长淼, 曹学锋, 陈臣, 胡岳华

  矿冶工程. 2009, 29(3): 37-39.

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  研究了4种十二取代叔胺(DRN、DEN、DPN和DBN)对石英的浮选行为, 结果显示4种叔胺中DRN、DEN和DPN对石英的浮选性能都较好, 浮选回收率均能达到90%以上, DBN的回收率较低。红外光谱和表面动电位研究结果表明, 石英的表面主要带负电, 矿物表面的羟基电离是其表面荷电的主要原因。4种叔胺与石英表面的作用机制主要是静电作用。与叔胺作用后, 石英的动电位值显著增加。氮原子上连接的取代基的电子效应和空间效应导致了DRN、DEN、DPN和DBN的浮选能力存在差异。
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  某低品位铜镍硫化矿浮选试验研究

  张英, 王毓华, 汤玉和, 周瑜林, 卢东方

  矿冶工程. 2009, 29(3): 40-42.

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  以某地强蚀变蛇纹石型难选低品位铜镍硫化矿为研究对象, 在矿石工艺矿物学研究的基础上, 通过系统的浮选试验, 对含镍0.159%, 含铜0.094%的原矿, 在磨矿粒度为-0.074 mm粒级占70%时, 采用碳酸钠和六偏磷酸钠作为脉石矿物抑制剂, 丁基黄药和Y89-0混合黄药为铜镍硫化矿物捕收剂, MIBC为起泡剂, 获得了铜镍品位分别为2.861%和3.228%的铜镍混合精矿。混合精矿采用石灰作镍矿物抑制剂进行分离, 得到含铜15.93%, 含镍1.41%的铜精矿, 铜回收率达81.34%; 镍精矿含铜0.59%, 含镍5.98%, 镍回收率为56.04%; 分选指标较为理想。
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  冬瓜山铜矿硫铁矿选矿新工艺研究

  张德兴, 黄红军, 孙伟

  矿冶工程. 2009, 29(3): 43-47.

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  在硫铁矿工艺矿物学基础上, 对冬瓜山铜矿石进行选矿新工艺研究。自主研发了环保型新型活化剂, 可以完全取代硫酸, 大大提高了硫铁矿的回收率。采用先磁选后浮选的工艺流程, 可大大提高磁精矿的品位。并自主研发了磁选分散剂, 使矿浆充分分散, 便于分离磁性矿物。在试验室试验的基础上进行了闭路试验和工业试验。工业试验结果表明, 硫精矿的品位由原来的31.5%提高到35.8%, 硫总回收率由原来的25%提高到55%, 创造了良好的经济效益和环境效益。
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  捕收剂Mac-10浮选铜硫矿石的试验研究

  焦芬, 覃文庆, 何名飞, 张雁生

  矿冶工程. 2009, 29(3): 48-50.

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  通过纯矿物和实际矿石试验, 采用丁黄药、680和Mac-10作为捕收剂, 在不同条件下进行了黄铜矿和黄铁矿的浮选对比试验。研究结果表明, Mac-10在铜硫浮选分离中具有良好的应用潜力, 其捕收能力较丁黄药、680好, 并且选择性好, 能在较少的药剂用量下, 在中性或者弱碱性条件下有效实现黄铜矿与黄铁矿分离。实际矿石浮选试验表明: 碱性条件下(pH值8～9范围内), 将捕收剂Mac-10与680 (2∶1)混合使用, 相对于单独采用Mac-10, 铜精矿品位低0.25个百分点, 但回收率高3.59个百分点; 相对于单独采用680, 铜的回收率低0.22个百分点, 但铜精矿品位高2.70个百分点。
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  选矿厂尾矿处理水零排放技术改造实践

  沈军海, 顾华敏

  矿冶工程. 2009, 29(3): 51-53.

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  针对浙江漓铁集团有限公司选矿厂外排存在浪费水资源和排污成本高以及浓缩池澄清水回水循环管路不畅等问题, 将原集中并联的浓缩池澄清水管路改为单分支循环管路, 成功避免循环水外溢现象, 同时改尾矿处理水外排为回用, 实现了尾矿处理水零排放。
冶金
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  聚酰胺-胺对铝酸钠溶液的表面张力和种分过程的影响

  任凤莲, 洪利明, 孟杰, 代军, 李静, 梁军, 黄坚

  矿冶工程. 2009, 29(3): 54-57.

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  研究了聚酰胺-胺(PAMAM)对铝酸钠溶液表面张力和种分分解过程的影响。结果表明, 使用最大气泡法测定PAMAM对铝酸钠溶液的表面张力, 根据表面活性剂的界面性质, 可以得出1.5G(1.5代)、2.0G、2.5G PAMAM的临界胶束浓度分别为1 300、250和175 mg/L; 实验表明PAMAM能强化铝酸钠溶液种分分解过程, 并可以明显提高产品+45 μm粒子的体积分数。在3种不同代的PAMAM中, 2.5G PAMAM在临界胶束浓度时, 对铝酸钠溶液种分分解率的影响最大, 并且改善产品粒度分布的效果也最显著。
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  中和滴定法测定工业炸药爆炸气体中氮氧化物含量的研究

  李建湘

  矿冶工程. 2009, 29(3): 58-60.

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  针对工业炸药爆炸后有毒气体中氮氧化物含量的测定仪器投资成本大、运行和维护成本高等特点, 用化学中和滴定的方法对有毒气体中的氮氧化物测定进行了研究, 并引入空白校正的方法消除酸性气体CO₂对中和滴定结果的干扰, 提高了测定结果的准确性和可靠性。结果表明: 氮氧化物回收率达98.9%以上, 测定误差不高于0.03%。该方法测定精确度高、成本低廉、装置简单、操作简便, 适用于各种工业炸药爆炸气体中氮氧化物含量的测定。
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  溶液浓度对锌电沉积参数的影响研究

  许春富, 谢刚, 俞小花, 李荣兴, 王彦军

  矿冶工程. 2009, 29(3): 61-64.

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  研究了锌电沉积过程中溶液中锌离子浓度和硫酸浓度对电积液密度、导电率、槽电压以及电沉积电流效率的影响。结果表明, 电流效率随着溶液中锌含量增大和溶液中硫酸含量的减小而增大。通过回归分析, 得到了溶液浓度与锌电沉积参数关系的回归方程, 并得出了锌电沉积的最优化条件。
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  磁化还原焙烧工艺处理贫锰铁矿的研究

  封志敏, 宁顺明, 佘宗华

  矿冶工程. 2009, 29(3): 65-68.

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  以烟煤为还原剂对贫锰铁矿进行了磁化还原焙烧研究, 最佳焙烧条件为: 焙烧温度600～750 ℃, 焙烧时间60 min, 原矿粒度0.300～0.150 mm, 还原剂粒度-0.500 mm、添加量12%～15%; 焙烧料最佳浸出条件为: 浓硫酸用量180 mL/kg_原矿, 浸出时间60 min, 常温浸出。在此焙烧与浸出条件下, 锰的浸出率大于90%, 铁溶出率小于5%, 铁的回收率大于80%。
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  435 ℃热浸锌镍合金镀液中锌渣的研究

  吴海江, 吕建, 卢锦堂

  矿冶工程. 2009, 29(3): 69-71.

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  通过扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDS)研究了在435 ℃下锌镍合金镀液中形成的锌渣微观形貌和相成分。结果表明, 锌浴中Ni质量分数低于0.051%时, 锌渣仅为单一含Ni的ζ相, 锌浴中Ni质量分数在0.051%～0.093%范围内, 锌渣为Γ₂和ζ两相共存, 锌浴中Ni质量分数大于0.093%时, 则锌渣仅为Γ₂相。出现Γ₂相时锌浴的临界成分点为0.010%Fe和0.051%Ni。
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  用等离子体质谱法测定化学物相浸出液中的铼

  高静, 陈述, 刘健

  矿冶工程. 2009, 29(3): 72-74.

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  采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了铼化学物相分析浸出液中痕量铼, 系统研究了不同相态铼(Re₂O₇、ReO₂、ReO₃、金属铼及ReS₂等相)浸出液中痕量铼测定的相关影响因素, 并分析了几种钼矿石和焙砂样品, 结果准确可靠。实验证明, ICP-MS用于痕量铼的测定, 简便快速, 值得推广。
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  ICP-AES法同时测定锂离子正极材料钴酸锂的杂质元素

  徐金玲, 李力, 王荣

  矿冶工程. 2009, 29(3): 75-77.

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  研究了电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)测定钴酸锂的杂质元素Cu, Ni, Fe, Mg, Mn, Ca, Na的分析方法。优化了仪器的工作条件, 选择了各元素合适的分析线, 考察了样品的溶解方法, 实验采用内标法消除干扰, 选择钇作为内标元素, 考察了内标元素的加入量、酸度等对测定的影响。结果表明该方法简便、快捷, 有很好的分析精密度和准确度, 各元素的相对标准偏差为0.75%～2.96%, 各元素的回收率在94.3%～108.3%, 完全能满足日常分析的需要。
材料
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  TiCl₄水溶液强水解合成Li₄Ti₅O₁₂的研究

  李运姣, 邱文顺, 习小明, 陈盼盼

  矿冶工程. 2009, 29(3): 78-81.

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  在高LiOH浓度下, 以TiCl₄和LiOH·H₂O为原料, 水解并合成Ti(OH)₆^2-, 控制条件, 让Li⁺嵌入Ti-O八面体中, 直接合成了Li₄Ti₅O₁₂前躯体。对粉体进行了DSC-TGA、XRD分析, 结果表明, 热处理温度和时间对合成材料的组成和性能影响较大, 在700～800 ℃热处理前驱体即可得到纯尖晶石相Li₄Ti₅O₁₂。SEM分析及电性能检测表明, 经过800 ℃热处理6 h的样品结晶度好, 颗粒分布较均匀, 平均粒径约为1 μm; 在0.1 C充放电倍率下, 首次可逆比容量达158.8 mA·h/g, 11次循环后, 仍有133.8 mA·h/g。
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  纳米界面结构氢氧化镍的制备及其电性能

  危亚辉, 张翔宇, 欧阳红勇, 周新东, 彭美勋

  矿冶工程. 2009, 29(3): 82-84.

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  采用液相受控结晶沉淀法制备了纳米界面结构氢氧化镍材料, 重点考察了界面结构纳米化对目标化合物的物化性能及其电性能的影响, 应用SEM、循环伏安和恒电流充放电等方法对产物进行了结构表征和性能测试。结果表明, 氢氧化镍材料界面结构适度纳米化后, 材料的形貌结构得到进一步改善, 并且材料的放电容量和化成速度明显提高; 纳米氢氧化镍包覆层的含量占10%左右综合性能较好。
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  纳米金属镍粉/超细陶瓷涂层材料的研究

  古一, 夏长清, 邱冠周, 王志法

  矿冶工程. 2009, 29(3): 85-87.

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  在超细陶瓷涂料中分别添加了不同含量的纳米金属镍粉, 用扫描电镜观察了纳米金属/超细陶瓷涂料中纳米颗粒的尺寸和微观形貌以及在涂层中的分布情况; 通过摩擦实验评价了涂层的耐磨损性能。结果表明: 合理控制各工艺过程, 用流涂法获得了纳米镍粉/超细高温无机陶瓷涂层, 涂层中的纳米颗粒趋于靠近涂层/基体界面处分布; 在900 ℃保温过程中, 涂层中纳米颗粒没有明显长大; 添加纳米金属镍粉可以明显提高涂层的耐磨损性能, 随纳米镍粉含量的增加, 涂层的耐磨损性能提高。
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  尼龙6/改性MCA复合材料的力学性能研究

  魏珊珊, 姚峰, 刘亦武, 刘跃军

  矿冶工程. 2009, 29(3): 88-90.

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  在三聚氰胺和氰尿酸反应过程中加入SiO₂溶胶, 制备改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)。将改性的MCA和尼龙6熔融共混制得尼龙6/改性MCA复合材料。用扫描电镜(SEM)、万能拉伸试验机对复合材料的结构和力学性能进行了表征, 结果表明, 改性MCA在尼龙6中分散良好, 尼龙6/改性MCA复合材料的拉伸强度、弯曲强度均比尼龙6/未改性MCA复合材料有较大提高。
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  宏观石墨颗粒增强工业纯铝金属基复合材料位错阻尼机制的研究

  魏健宁, 胡孔刚, 谢卫军, 李根梅

  矿冶工程. 2009, 29(3): 91-94.

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  运用空气加压渗流技术制备了宏观石墨颗粒增强的工业纯铝金属基复合材料, 在25～400 ℃温度范围和频率为0.5、1.0和3.0 Hz条件下在多功能内耗仪上测量了材料的内耗和相对动力学模量; 用透射电子显微镜对材料的微观结构进行了观察。依据内耗测量和微观分析研究了宏观石墨颗粒增强工业纯铝金属基复合材料的位错阻尼行为。结果表明, 在频率0.5～3.0 Hz范围内, 复合材料的阻尼与致密工业纯铝的阻尼相比较, 阻尼性能提高2～3倍。复合材料阻尼能力随着石墨颗粒体积分数的增加而增加, 但相对动力学模量在减小, 材料的位错阻尼是一种重要的阻尼机制。
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  FeCuNbSiB软磁粉芯制备及磁性能研究

  王伟, 肖于德, 周娟, 彭坤, 林家平, 崔永飞, 肖志彬

  矿冶工程. 2009, 29(3): 95-99.

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  通过气雾化的方法, 制备了Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉粉末, 并将所得粉末与环氧树脂剂混合, 在室温下采用1.6 GPa压力压制成软磁粉芯。应用X衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别测试了不同颗粒尺寸粉末的结构与软磁性能, 并利用Rietveld全谱拟合法计算了不同尺寸粉末的非晶含量与晶粒度; 采用阻抗分析仪、BH/μ分析仪和直流偏压测试仪研究了粉末尺寸与粘结剂含量对粉芯软磁性能影响, 应用扫描电镜研究了粘结剂含量对粉芯截面形貌的影响。结果表明, 通过气雾化所制得的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉粉末具有良好的软磁性能, 随着粉末尺寸的减小, 非晶含量增加, 晶粒度减小; 随着粉末尺寸的减小, 粉芯的磁导率与损耗降低, 矫顽力增大; 随着粘结剂含量的增加, 粉芯中粉末颗粒包覆得越完全, 粉芯磁导率降低, 矫顽力增加, 直流叠加特性变得更为优良, 而当粘结剂含量为2%时, 损耗具有最小值。
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  深冷处理对ZA27合金组织性能的影响

  刘芳, 陈振华, 陈鼎

  矿冶工程. 2009, 29(3): 100-102.

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  对铸态ZA27合金进行350 ℃×2 h的固溶处理后分别水冷和深冷处理。通过测量硬度、磨损试验以及XRD、金相观察, 对水冷和不同深冷时间下锌合金组织和性能做了对比分析。结果表明, 固溶后直接深冷处理4 h的锌合金硬度最高; XRD结果表明深冷处理后合金某些相的衍射峰相对强度发生了变化; 通过显微组织观察发现固溶深冷4 h的合金中共析组织片层结构增多, 且细小均匀; 深冷后耐磨性也得到提高, 且低转速下效果更加明显。
企业经济与管理
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  动态性隔离机制与企业持续竞争优势构建

  郑准, 王国顺

  矿冶工程. 2009, 29(3): 103-107.

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  能力模仿壁垒、资源移动壁垒和市场进入壁垒共同构筑了隔离机制, 这三者使隔离机制以连接“资源-企业-市场”的结构化面貌出现。提出了“隔离机制”的动态增强机制及其运行阻力, 分析了动态能力在隔离机制动态增强效应与企业持续竞争优势构建中的核心作用。