矿冶工程

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何忠明, 曹平

矿冶工程. 2009, 29(5): 1-4.

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从模糊多属性决策基本理论出发, 建立了边坡支护设计方案优选的评价体系; 根据工程评价特点, 采用层次分析法和变异系数法相结合来确定评价指标的权重, 构造出边坡支护设计方案优选的决策与评价模型, 并把该模型用于某公路边坡支护设计方案优选过程中。实例应用表明, 该模型计算简便, 具有较好的通用性和可操作性, 其结果真实有效。

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尾矿坝地震反应分析及抗震措施研究

潘建平

矿冶工程. 2009, 29(5): 5-8.

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采用动力非线性有限元法, 分析了尾矿坝地震反应、超孔隙水压力的发展过程和变形特征, 研究了土工织物减小尾矿坝地震变形的效果。分析结果表明, 坝顶加速度峰值相对于输入加速度峰值放大1.4倍, 地震变形主要集中于下游坡。坝体中超孔隙水压力开始时段迅速增大, 随后趋向平稳。从坝坡表面往下, 超孔隙水压力比逐渐减小, 且上游坡的超孔隙水压力比大于下游坡的。下游坡子坝区铺设土工织物有效地减小了坝体地震变形。最后提出了一种尾矿坝综合抗震措施, 即在子坝区铺设土工织物, 初期坝外坡施加反压体, 初期坝坝基易液化土层被夯实, 计算结果说明综合抗震措施起到了较好的抗震效果, 可为尾矿坝抗震设计提供参考。

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充填钻孔内管道磨损的影响因素及保护措施

王贤来, 郑晶晶, 张钦礼, 王新民

矿冶工程. 2009, 29(5): 9-12.

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针对充填钻孔内管道磨损导致钻孔报废的问题, 调查了金川矿区充填钻孔的使用情况, 根据破损报废充填钻孔的统计参数, 发现充填钻孔内管道磨损的影响因素有: 充填料浆特性、管道直径、钻孔偏斜率、管道材质、管道安装质量、充填倍线及钻孔级数等。探讨了充填钻孔内管道局部严重磨损的原因, 提出了钻孔内管道严重磨损深度位置的确定方法以及延长充填钻孔使用寿命的措施, 为深井矿山充填钻孔设计维护提供了理论依据。

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人工神经网络在抗滑结构位移预测中的应用及对比分析

尹利平, 刘金海, 冯涛

矿冶工程. 2009, 29(5): 13-15.

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以现场实测资料为依据, 建立了抗滑结构位移预测的神经网络模型, 分别用于抗滑桩顶位移预测和抗滑桩沉降预测, 并与灰色模型的预测结果进行了比较, 结果表明, 神经网络的预测结果更接近于实际值, 从而验证了神经网络用于抗滑结构位移预测的可行性。神经网络收敛快、拟合效果好、泛化能力强、预测精度高, 是抗滑结构位移预测的有效方法。

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岩石非线性粘滞系数的蠕变数值试验分析

王军, 曹平, 赵延林, 林杭

矿冶工程. 2009, 29(5): 16-19.

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应用C⁺⁺语言编写的简易数值试验程序, 模拟了岩石单轴拉伸的蠕变过程。试验中采用分级加载的方法, 分析了不同拉应力条件下岩石的粘滞系数与应力和时间的关系, 并推出了岩石非线性粘滞系数的函数关系式。随着应力的增加, 粘滞系数与应力满足反正切三角函数关系, 同时随着时间的延续, 粘滞系数变化率与时间也满足对数函数关系。结果表明: 岩石蠕变过程是典型非线性行为, 建议采用非线性流变力学进行研究。

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基于应力场熵的岩石系统状态演化分析

张晓君, 靖洪文

矿冶工程. 2009, 29(5): 20-23.

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基于热力学第一、二定律和系统理论, 分析了岩石系统状态与熵变关系; 基于岩石系统应力场分布建立了岩石应力场熵计算方法及突变判据; 运用岩石破裂过程分析RFPA对岩样进行了加卸载试验, 得到了不同情况下的岩石应力场熵值并进行了比较分析。结果表明, 基于应力场分布的岩石系统应力场熵值可以反映岩石系统状态演化进程; 随岩石均质程度降低, 岩石应力场熵值减小, 含节理岩石应力场熵值更低; 分析、计算和试验结果一致。

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管道气力提升系统运行性能研究

陈光国, 阳宁, 唐达生, 金星

矿冶工程. 2009, 29(5): 24-28.

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为分析提升系统运行性能的影响因素, 采用高30 m, 管径100 mm的提升管模拟系统进行了试验研究。通过调节浸没率、注气量和浆体输送浓度等参数进行分组测试, 得出了浆体输送流量、结核提升流量、扬矿效率与注气量之间的关系曲线, 总结了各参数变化时系统的运行规律。同时, 用试验结果验证了颗粒起动临界条件计算模型的合理性。

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鞍钢脱硫扒渣的综合回收利用研究

韩跃新, 王丽英, 李丽匣, 任飞, 赵常影, 柳晓

矿冶工程. 2009, 29(5): 29-32.

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为实现脱硫扒渣资源的有效利用, 利用化学分析、光学显微镜、XRD、SEM等分析和检测手段研究了鞍钢一炼钢厂铁水预处理脱硫扒渣的组成特性, 并根据其组成特性制定了相应的提铁降硫选别流程。试验结果表明, 采用磨矿分级-重选-磁选联合流程可以得到较好的选别指标, 将原渣样磨至-0.074 mm粒级占54.20%, +0.3 mm粒级直接作为铁精矿进行回收, 对-0.3 mm粒级先重选、重选精矿再磨后采用磁选分离, 得到的铁精矿TFe品位为86.32%、回收率为78.48%、S品位为0.21%。

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新疆某难选复合铁矿选矿试验研究

谢建宏, 崔长征, 宛鹤

矿冶工程. 2009, 29(5): 33-35.

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新疆某铁矿石品位较低, 嵌布粒度细, 属次生氧化型贫褐赤铁矿。针对其性质, 进行了强磁选、磁化焙烧-磁选、磁化焙烧-磁选-反浮选等多种工艺方案的试验研究。最终采用磁化焙烧-磁选工艺流程处理该铁矿石, 获得了铁品位为58.25%, 回收率为66.00%的铁精矿, 解决了该铁矿资源细、贫和极其难选的问题。

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西南某钛铁粗精矿精选试验研究

邱显扬, 张慧, 邓海波, 李汉文

矿冶工程. 2009, 29(5): 36-39.

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针对西南某钛铁矿粗精矿进行了精选试验研究。采用重选、磁选及重-磁联合工艺进行了对比试验, 确定以重-磁联合工艺流程回收其中的钛铁矿, 最终获得了含TiO₂ 48.34%、回收率95.34%的钛精矿。

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嗜酸氧化亚铁硫杆菌对含磷难选铁矿石的脱磷研究

罗立群, 高志, 李明辉

矿冶工程. 2009, 29(5): 40-42.

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针对湖南汝城某含磷难选铁矿石, 简要分析了该铁矿石中磷的赋存状态与磷铁嵌布关系, 研究考察了某嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At f菌)的生长特性、不同磷源对该At f菌代谢的影响以及不同浸矿浓度和At f菌接种量条件下的浸矿过程。试验表明: 微生物通过耗磷生长的代谢过程, 对含磷难选铁矿石进行脱磷是可行的。当前At f菌对该含磷铁矿脱磷率最高可达到61.47%。

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使用MA捕收剂提高白牛厂铅锌矿浮选指标的研究

陈玉平, 曾科, 何名飞, 覃文庆

矿冶工程. 2009, 29(5): 43-45.

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采用MA捕收剂对云南蒙自白牛厂铅锌矿石进行了提高浮选指标的研究。结果表明, 高效捕收剂MA捕收能力强, 选择性好。实验室使用MA与乙硫氮混合作捕收剂, 获得了含铅47.62%、含锌4.02%的铅精矿, 铅回收率为82.28%, 以及含锌42.45%、含铅0.89%的锌精矿, 锌回收率为89.05%。现场使用MA与乙硫氮混合作捕收剂, 相比丁黄药与乙硫氮混合作捕收剂, 铅精矿中的铅品位提高了3.81%, 铅回收率提高7.7%, 锌精矿中锌品位提高了2.09%, 锌回收率提高了4.24%, 取得了明显的效果。

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攀西某选矿厂浓缩、分级沉降试验研究

陈树民

矿冶工程. 2009, 29(5): 46-49.

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针对攀西某选矿厂现有浓缩、分级工艺存在的问题, 开展了各工序浓缩、分级沉降试验研究。试验结果表明, 石灰和阴离子聚丙烯酰胺的凝聚和絮凝效果较好, 单一使用或联合使用都能获得良好的絮凝效果, 改善矿浆的沉降特性。新开发的高频振动变形式斜板浓密机完全适用于该选厂各种物料的分级、浓缩与脱泥回收。

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某复杂铜镍矿的选矿试验研究

赵晖, 李永辉, 张汉平, 李艳君, 兰尧中, 宋涛

矿冶工程. 2009, 29(5): 50-52.

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某铜镍多金属矿含铜0.39%, 含镍0.49%。为综合回收各有用矿物, 采用“铜镍混合浮选-再磨分离”流程进行了详细的选矿工艺研究。闭路试验获得了铜品位19.02%、铜回收率60.47%的铜精矿, 镍品位4.78%、镍回收率87.43%的镍精矿。

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共伴生多元素铁矿的选矿工艺研究

于艳红, 陈建平, 田成春, 王凯金

矿冶工程. 2009, 29(5): 54-57.

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吉林某铁矿共伴生硫、磷、钴和钒等元素, 针对该矿石性质, 采用浮硫-浮磷-磁选联合工艺流程, 在原矿各品位均较低的情况下, 通过条件试验, 确定最佳工艺条件, 并在条件试验基础上进行了闭路试验, 获得了硫精矿品位39.57%、回收率91.72%, 磷精矿品位33.16%、回收率86.09%, 铁精矿全铁品位高达68.36%, 有益元素钴和钒得到有效富集。

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从某尾矿中综合回收硫化矿的试验研究

许方, 王优平

矿冶工程. 2009, 29(5): 58-60.

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对某重选尾矿进行了再选回收试验研究。选用钼铜混浮-分离、混浮尾锌硫混浮-分离的部分混合浮选流程, 小型闭路试验可获得钼精矿含Mo 56.08%、钼金属回收率98.43%, 铜精矿含Cu 15.78%、回收率90.74%, 锌精矿含Zn 45.84%、回收率80.51%的选别指标, 成功地回收了重选尾矿中的钼、铜、锌矿物。本研究成果对同类型多金属矿的综合回收利用具有一定的指导作用。

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二氧化锰纳米棒的水热合成与电化学性能研究

钱东, 吕林林, 王洪恩

矿冶工程. 2009, 29(5): 61-64.

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在酸性条件下直接水热分解高锰酸钾合成了二氧化锰纳米棒, 用XRD、TEM/SAED和SEM/EDAX等方法对所得产物进行了分析和表征, 系统研究了水热反应温度、酸用量、酸种类以及搅拌对所得产物晶相和形貌的影响, 分析了水热分解高锰酸钾过程中锰的价态变化及二氧化锰的形成过程。结果表明, 纯相的二氧化锰纳米棒可在一个较宽的温度范围内(100～150 ℃)合成; 酸的用量和种类对所得MnO₂的晶体结构和形貌有一定影响, 当浓H₂SO₄用量少于0.1 mL时得到了层状MnO₂产物, 而当使用浓H₃PO₄时则得到了α-MnO₂和MnPO₄·H₂O的混合物。同时考察了所制备的二氧化锰纳米棒在碱性锌锰电池中的放电性能, 并与文献中已报道过的结果和商用电解二氧化锰的电化学性能进行了比较。

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某难处理高硅氧化锌矿加压酸浸工艺

杨秀丽, 魏昶

矿冶工程. 2009, 29(5): 65-69.

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以某高硅氧化锌矿为研究对象, 在加压酸性体系下, 分析了起始酸度、浸出温度、釜内压力、浸出时间及液固比等因素对锌浸出率、二氧化硅浸出率和产液速率的影响。结果表明: 在矿样粒度-0.105 mm粒级占85%以上、起始酸度90.16 g/L、浸出温度120 ℃、釜内压力1.2 MPa、浸出时间90 min、液固比5∶1、搅拌速度550 r/min的条件下, 可使锌的浸出率达到98.54%以上, 二氧化硅的浸出率低于1.02%, 产液速率不低于941 L/(m²·h)。对浸出产物进行XRD和SEM分析表明, 经历浸出过程, 浸出残渣表面相对浸出前变化很大。

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石煤提钒原矿焙烧-加压碱浸工艺研究

李许玲, 肖连生, 肖超

矿冶工程. 2009, 29(5): 70-73.

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研究了石煤提钒原矿焙烧-加压碱浸过程, 用XRD图分析了原钒矿与原矿焙烧钒料的物相结构, 且在常压和加压条件下对原矿焙烧料进行烧碱浸出。结果表明, 原矿焙烧对钒物相结构转化有显著影响; 与常压浸出比较, 在相同浸出率情况下, 加压浸出能降低1/3的烧碱用量, 减少2/3的浸出时间, 具有良好的应用前景。

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膨润土制备白炭黑的试验及机理研究

张吉清, 管俊芳, 赵云良, 李小波, 闫昊天, 肖爽, 王博文

矿冶工程. 2009, 29(5): 74-77.

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以鄂州膨润土为原料, 经硫酸活化脱杂、烧碱溶硅、电解质和乙醇的作用, 最后酸中和等工艺过程, 制得非晶态的、粒度可达纳米级的白炭黑。主要考察了膨润土活化酸浓度、酸溶时间、碱用量等对白炭黑物化性质的影响, 并利用白度颜色测定仪、激光粒度分布测试仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等对产品进行了表征。对制备过程的机理进行了分析和探讨。

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氢氧化镍中三价镍的测定方法研究

杨林, 黄宝贵, 肖湘, 李玉茹

矿冶工程. 2009, 29(5): 78-81.

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研究了Ni³⁺与Mn²⁺的化学反应过程及相关条件。实验观察到Ni(OH)₃或NiOOH在Mn²⁺-H₃PO₄-H₂SO₄混合溶液中被溶解的反应过程中, Mn²⁺同步被定量氧化为三价状态(Mn³⁺), 故可用亚铁盐标准溶液常法滴定测得Mn³⁺量, 以计算出Ni³⁺的含量。该方法新颖、简便、快速, 结果令人满意。

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硫化铋精矿低温碱性熔炼新工艺研究

肖剑飞, 唐朝波, 唐谟堂, 陈永明

矿冶工程. 2009, 29(5): 82-85.

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提出了硫化铋精矿低温碱性熔炼粗铋的新工艺, 考察了w(NaOH)/w(Na₂CO₃)、碱量、温度和时间等因素对熔炼的影响。结果表明, 在w(NaOH)/w(Na₂CO₃)=20/133、碱量为1.64倍理论量、温度800 ℃、时间1.5 h的最优条件下, 金属铋的直收率可达94.02%, 粗铋含Bi 98%, 该工艺具有低温、清洁、直收率高等特点。

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液膜萃取法处理含铜废水的研究

刘利民, 曾立华, 肖国光

矿冶工程. 2009, 29(5): 86-89.

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探讨了以N902作流动载体, Mx-1作表面活性剂制备的乳化液膜对某治污厂含铜废水的处理情况。研究了内相酸浓度、载体用量、表面活性剂用量、油内比、乳水比、外相初始pH值等因素对铜萃取率的影响。实验结果表明: 当载体浓度(体积分数, 下同)3%、表面活性剂浓度5%、油内比1∶1、内相酸浓度2 mol/L、废液初始pH值大于4、乳水比1∶5时处理含铜废水, Cu²⁺的萃取率可达95%以上, Cu²⁺的富集浓度可达14 800 mg/L。而且该乳化液膜稳定性好, 溶胀小, 乳水分离快, 破乳容易。

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粘结剂钴对于聚晶金刚石复合片热稳定性的作用机制

汪冰峰, 王斯琰, 唐治, 程丽乾

矿冶工程. 2009, 29(5): 90-93.

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热稳定性是聚晶金刚石复合片(PDC)的一个重要性能指标。利用车削花岗岩法测定了PDC刀具的热稳定性能, 采用热分析法、工具显微镜和扫描电子显微镜观测了PDC刀具中粘接剂钴的分布与形貌以及热损伤情况。研究表明: 粘接剂Co热胀冷缩和氧化产生了热龟裂裂纹, 导致PDC刀具机械性能降低, 这是PDC刀具热稳定性下降的主要因素; PDC刀具中Co存在3种分布形式, 分别是金刚石间的球粒状Co颗粒、“Co岛”和叶脉状的Co分布, 其中以叶脉状分布的Co对PDC刀具的热稳定性影响最大。讨论了控制粘接剂Co分布与形貌以提高PDC热稳定性的方法。

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超声处理温度区间对镁合金凝固组织的影响

郭峰, 李克, 肖雄亮, 李明雄, 王晓东

矿冶工程. 2009, 29(5): 94-97.

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研究了超声处理温度区间对AZ91D和AZ31B镁合金凝固组织的影响, 探讨了功率超声细化镁合金凝固组织的机理。试验结果表明, 镁熔体经超声处理后, 凝固组织均有显著细化, 其中超声连续处理对镁合金的细化效果最好。

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Ti(C, N)-Mo₂C-WC-Ni-Co纳米改性金属陶瓷材料的热冲击性能研究

于涛, 许育东, 石敏, 陈绵松, 伍光, 于桂洋

矿冶工程. 2009, 29(5): 98-101.

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采用XRD、SEM进行了纳米改性Ti(C, N)-Mo₂C-WC-Ni-Co金属陶瓷材料的相结构分析和微观结构分析。结果表明, 金属陶瓷仍为两相结构, 其中陶瓷相呈典型的“芯-壳”结构。在800 ℃热循环条件下, 研究了纳米改性Ti(C, N)基金属陶瓷刀具材料的热冲击裂纹形成与扩展特性, 研究表明, 相比普通金属陶瓷材料, 纳米改性Ti(C, N)基金属陶瓷材料的抗热冲击性能较好; 随着热循环次数的增加, 试样表面的孔洞的数量和尺寸也明显增加; 裂纹扩展过程中出现了裂纹的偏转、弯曲和桥接现象。初步探讨了热冲击裂纹的形成和扩展机理。

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冶金炉筒体选材分析

崔慧君, 师长军, 高轲

矿冶工程. 2009, 29(5): 102-104.

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通过对冶金炉筒体强度分析以及筒体材料的高温性能和经济性分析, 针对不同类型冶金炉制定了合理的选材方案。

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Mg-8Gd-3Y-0.5Zr耐热镁合金的热压缩变形行为

张志高, 夏长清, 乔翔, 彭小敏, 刘莹颖

矿冶工程. 2009, 29(5): 105-108.

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对Mg-8Gd-3Y-0.5Zr(质量分数, %)稀土镁合金在温度为250～450 ℃、应变速率为0.001～0.1 s^-1、最大变形程度为50%的条件下, 进行了恒应变速率高温压缩模拟实验研究, 分析了实验合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化, 计算了塑性变形表观激活能及相应的应力指数, 结果表明: 合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大, 在恒应变速率条件下, 合金的真应力水平随温度的升高而降低; 在给定的变形条件下, 计算得出的塑性变形表观激活能和应力指数分别为220 kJ/mol和5.6。根据实验分析, 合金的热加工宜在350 ℃左右进行。

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湖南上市公司高管薪酬相关性因素分析

曾小龙

矿冶工程. 2009, 29(5): 109-113.

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以湖南省42家上市公司为样本, 对上市公司高管薪酬与公司业绩、公司规模, 高管薪酬的增长率与公司成长性的相关关系进行了实证研究。研究结果表明: 湖南上市公司高管薪酬与公司资产规模、净资产规模、收入规模、净资产收益率存在显著相关性, 高管薪酬增长率与公司成长性不存在显著相关性。

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2009年, 第29卷, 第5期　
刊出日期：2009-10-25

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