矿冶工程

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周科平, 刘泽洲, 肖雄, 夏明, 陈庆发

矿冶工程. 2010, 30(5): 1-4.

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在新疆喀拉通克铜镍矿实施了开采环境再造深孔诱导崩矿充填法的现场工业试验。人工顶板第二分层构筑过程中, 首采进路回采完后, 对其预埋应变计和测缝计, 然后进行充填。其它进路进行回采充填时, 对首采进路充填体内的应力和位移进行监测。监测结果表明: 首采进路充填体内的应力由压应力向拉应力逐步转变, 位移随着时间的变化出现增大的现象, 最大为22.4 mm; 进路回采完成后, 若不及时进行充填, 将影响到本身进路的构筑效果, 使周围进路内产生剪切应力。

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基于采矿环境再造的注浆构造人工矿柱试验与监测

邓红卫, 易冬福, 郭明明, 张瑞

矿冶工程. 2010, 30(5): 5-8.

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介绍了采矿环境再造连续采矿嗣后充填采矿法中构筑人工矿柱的新方法。根据云锡公司卡房多金属新山矿段实际采空区的尺寸按比例设计了模拟采空区, 开展了人工矿柱半工业试验, 对人工矿柱半工业试验进行了检测。地质雷达检测和声波仪测试结果表明, 利用注浆技术构筑人工矿柱技术与工艺具有可行性, 能够达到设计要求, 为井下进行充填采矿提供了科学依据。

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复杂环境下钢筋混凝土基础爆破拆除实践

范作鹏, 黄治成, 刘高

矿冶工程. 2010, 30(5): 9-11.

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针对复杂环境下钢筋混凝土基础爆破拆除的特点, 制定了多段毫秒微差爆破方案, 介绍了爆破拆除的设计和施工。根据每次爆破规模计算了爆破震动、爆破飞石和爆破冲击波安全距离, 对爆区环境中不具备足够安全距离的采取相应的安全防护措施。利用Blastmare爆破震动仪监测数据进行线性回归, 修正了爆破震动安全允许距离计算公式。

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采矿方案优选的熵模糊物元决策模型

杜坤, 李夕兵, 周健, 赵晓昕

矿冶工程. 2010, 30(5): 12-17.

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针对采矿方案优选决策多属性、确定性与不确定性共存的特点, 从安全、经济和技术3个角度出发, 综合考虑影响采矿方案的动态、静态、定量、非定量指标, 选取生产能力、掌子面工效、损失率、贫化率、采切比、采矿成本、回采安全程度和施工难易程度8个指标, 建立了基于熵权的采矿方案优选的模糊物元评价模型。在评价过程中, 引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的熵权和层次分析法求得的专家权重来求得综合权重, 用方案的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元, 通过计算与标准模糊物元之间的欧式贴近度来实现方案的排序与择优, 并以黄沙坪铅锌矿为例证明了该方法应用于采矿方案优选的有效性和可行性。研究表明该模型有效地避免了权重分配困难的问题, 通过评价样本与评价标准之间的远近关系, 得出黄沙坪铅锌矿3种采矿方案的欧式贴近度分别为82.1％, 80.4％和68.9％, 从而选取方案一。该决策模型为采矿方案综合评价提供了一种新思路。

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基于FTP的矿山电子图件定向传输及安全控制技术

杨彪, 罗周全, 刘晓明, 原桂强

矿冶工程. 2010, 30(5): 18-20.

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介绍了FTP的优点和工作原理, 通过FTP权限控制实现电子图件的定向传输, 并结合数据加密、磁盘阵列、防火墙等技术保证网络传输的安全和稳定。建立了凡口铅锌矿地质测量采矿FTP服务器, 实现该矿地质、测量、生产等部门从设计到审图全过程的无纸化, 可为我国矿山开发建设FTP服务器提供有益的借鉴。

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煤矿深部巷道底臌发生机理及防治对策研究

付建军, 刘泉声, 赵海斌, 邱山鸣, 时凯

矿冶工程. 2010, 30(5): 21-26.

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在假定底板围岩为服从Coulomb屈服条件的理想刚塑性材料的基础上, 对剪切型底臌发生机理进行了分析, 认为剪切型底臌发生时存在一个临界剪切滑移面, 且此滑移面上围岩将达到抗剪强度极限值。根据剪切型底臌底板围岩受力特点将滑移面上底板围岩分为主动区、被动区、过渡区, 建立了底臌的计算力学模型及分析简图, 通过引用等效传递荷载方法推导了巷道底板塑性区发展深度的解析计算式, 然后以某巷道为研究对象, 经解析计算与数值仿真分析的对比研究, 发现两者结果具有一定拟合性, 验证了解析计算方法的有效性, 由此提出了顶板控制和增强滑移面剪切强度的巷道底臌控制方法。以淮南矿业集团新庄孜煤矿66210风巷为工程背景, 对底板底臌发生机理及塑性区发展深度解析计算式进行了分析, 提出了补打底角、帮脚锚杆、施加顶板锚索、底板注浆等具体的底臌防治措施, 工程监测结果显示上述支护措施取得了较好的经济技术效果, 为剪切型底臌的治理提供了借鉴指导意义。

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酸性水玻璃-碳酸钙浆材塑性强度实验研究

谭国湖

矿冶工程. 2010, 30(5): 27-29.

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采用改进的维卡仪, 通过一系列室内实验测定了酸性水玻璃-碳酸钙不同配合比浆液的塑性强度。结果表明, 浆体材料的塑性强度随碳酸钙用量增加而升高, 但碳酸钙过量时, 浆体材料强度不再增加; 酸性水玻璃-碳酸钙浆材可用于地基加固(砂土层)、公路病害的处理及采空区充填堵水注浆, 其浆液最优配合比需根据室内实验和现场试验共同确定。

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印度尼西亚某铅锌矿综合回收试验研究

谢建宏, 王素, 李慧, 崔长征

矿冶工程. 2010, 30(5): 30-33.

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针对印尼某矽卡岩型铅锌矿矿石特性, 采用优先浮选流程, 综合回收了锌、铅、硫和锗。锌、铅回收率分别达到97.16%和84.00%。硫分别进入锌精矿、铅精矿和硫精矿中, 总回收率达95.29%, 伴生的锗也富集到3种精矿中, 总回收率达92.50%, 选矿指标理想。

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钙离子对铝土矿选择性絮凝的影响及消除的试验研究

孙大翔, 王毓华, 周瑜林

矿冶工程. 2010, 30(5): 34-39.

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采用沉降试验方法, 研究了钙离子对一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石单矿物分散性能的影响规律。结果表明, 碱性条件下, 钙离子对矿物的分散性影响较大, 一水硬铝石、高岭石和叶腊石的聚沉十分明显, 原来的分散体状态被破坏。虽然采用碳酸钠和三聚磷酸钠均可消除体系中的钙离子, 但单矿物和实际矿石试验结果均表明, 三聚磷酸钠是硬水体系下的良好调整剂, 在消除了钙离子影响的同时, 可得到与软水条件下相同的分离效果和指标。在碱性条件下, 一羟基钙络合物和氢氧化钙沉淀在矿物表面的吸附造成了矿物颗粒间的凝聚。碳酸钠主要与钙离子反应生成碳酸钙沉淀, 而三聚磷酸钠则与钙离子形成稳定的环状内络物(螯合物), 从而消除了钙离子的聚沉作用。

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江西某铜矿南北带混合铜矿石浮选试验研究

艾光华, 周源

矿冶工程. 2010, 30(5): 40-43.

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针对江西某铜矿南北带混合矿石的特征, 在单一南矿带试验的基础上, 进行了选矿工艺流程和药剂制度研究。研究结果表明, 采用新型抑制剂DT-4^#与石灰组合, 可在低碱条件下实现铜硫分离, 能获得含铜23.51%、回收率86.36%的铜精矿和含硫39.65%、回收率90.26%的硫精矿, 分选效果较好, 该工艺流程简单, 易于工业化生产, 可以作为该矿扩产改造的流程方案。

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某复合型铜钴矿合理选矿工艺及硫化作用机理研究

廖乾, 冯其明, 欧乐明, 刘旭

矿冶工程. 2010, 30(5): 44-48.

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以NaHS作硫化剂、水玻璃和CMC作组合抑制剂、Y-89作捕收剂、MIBC作起泡剂, 采用预先浮选脱泥、NaHS诱导同步浮选的选别工艺流程对某复合型铜钴矿进行了选矿工艺研究。原矿中铜、钴品位分别为1.14%、0.18%时, 闭路精矿产品中, 铜的品位达到24.78%, 回收率为72.66%; 钴的品位为2.75%, 回收率达到51.10%。硫化剂诱导浮选氧化矿的作用机理分析表明, 硫化剂起作用的主要组分是HS^-, NaHS与Na₂S对浮选回收铜都表现出了很好的适应性, 但在相同用量条件下, NaHS由于能够在钴矿物表面形成更加稳定的金属硫化物膜, 因而对钴的浮选回收效果更好。

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某碳质氧化金矿矿石性质及可选性试验研究

乔江晖, 宋翔宇, 李翠芬, 徐靖, 杨艳芳, 李莹

矿冶工程. 2010, 30(5): 49-51.

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对某碳质氧化金矿进行了矿石性质研究, 用次氯酸钙对碳质矿进行适度地化学氧化, 破坏或平定有害的碳组分, 用氰化法提金, 在原料磨矿粒度为-0.075 mm粒级占90%时, 浸出48 h, 最终获得浸渣金品位0.18 g/t、浸出率92.86%的较好指标。

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微波辐射改善钛铁矿可浮性研究

解振朝, 谢建国, 朱超英, 易峦

矿冶工程. 2010, 30(5): 52-54.

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利用微波辐射预处理钛铁矿, 研究了不同辐射时间、功率等条件下微波辐射对钛铁矿浮选效果的影响。结果表明, 经过微波辐射预先处理钛铁矿可以在一定程度上改善钛铁矿的浮选效果。

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胺类捕收剂对含钙矿物浮选行为的研究

李仕亮, 王毓华

矿冶工程. 2010, 30(5): 55-58.

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通过单矿物浮选试验研究了十二胺、十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵对白钨矿、方解石和萤石的浮选行为。结果表明, 捕收能力强弱顺序为十二胺>十二烷基二甲基苄基氯化铵>十二烷基三甲基氯化铵, 且十二胺和十二烷基二甲基苄基氯化铵均表现出较好的选择性, 但二者的浮选行为有所不同。在pH=8～9的范围内, 十二胺浮选3种含钙矿物的顺序是萤石>方解石>白钨矿, 而十二烷基二甲基苄基氯化铵的浮选顺序为白钨矿>方解石>萤石。基团电负性、水-油平衡度和疏水链长的计算结果表明, 3种捕收剂对含钙矿物捕收性能的差异是由它们极性基的特性决定的。

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TSS煤泥分选机分选原理、结构及应用实例

曹延峰

矿冶工程. 2010, 30(5): 59-61.

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介绍了TSS煤泥分选机的分选原理、设备结构和优点。结合工程实例, 介绍了TSS煤泥分选机在泰戈特公司所设计的选煤厂中的应用情况。

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D201树脂吸附钒(Ⅴ)的行为研究

白国华, 李建臣, 张国范, 李光辉

矿冶工程. 2010, 30(5): 62-65.

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实验研究了钒(Ⅴ)在D201树脂上的吸附行为, 并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析。结果表明: D201树脂对钒(Ⅴ)的吸附为吸热过程, 且符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程; 测得吸附热力学参数: ΔH=3.88 kJ/mol, ΔS=0.082 J/(mol·K), ΔG=-20.77 kJ/mol; 吸附动力学研究表明, D201树脂吸附钒(Ⅴ)的平衡时间为12 h; 颗粒扩散速率为D201树脂吸附钒(Ⅴ)的主要控制步骤; 测得不同温度下D201树脂吸附钒(Ⅴ)的表观速率常数为: k_298K=2.34×10^-5 s^-1、k_308K=2.40×10^-5 s^-1、k_318K=2.91×10^-5 s^-1; 表观吸附活化能为E_a=8.43 kJ/mol。

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三水-一水软铝石型铝土矿溶出矿浆流变性研究

齐利娟, 顾松青, 尹中林

矿冶工程. 2010, 30(5): 66-69.

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以难处理三水-一水软铝石型高硅铝土矿为研究对象, 采用Thermo公司生产的RS600型流变仪, 研究了温度、固体含量及絮凝剂对上述铝土矿溶出赤泥浆体流变性的影响。结果表明: 与原矿浆及预脱硅矿浆相反, 溶出赤泥浆粘度随温度的升高而降低; 当固体含量(质量分数)低于16%时, 溶出矿浆为牛顿流体, 其粘度随固体含量的升高而升高; 当固体含量高于16%时, 溶出矿浆为宾汉姆流体, 屈服应力与粘度都随固体含量的升高而升高; 沉降槽中, 在靠近清液层的上部沉降区域, 固体含量较低, 此时的赤泥浆属于一般的牛顿流体, 赤泥沉降速度可以采用传统的斯托克斯沉降公式计算, 而在沉降槽中部或底部, 赤泥变为宾汉姆流体, 沉降速度应该采用宾汉姆流体的沉降速度公式计算; 由于溶出赤泥浆的塑性粘度及屈服应力都不太大, 添加减阻剂对溶出矿浆过程的节能不会产生明显的效果; 溶出赤泥浆体的粘度随着絮凝剂添加量的增加而增加, 其输送难度也随之提高。

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电解锰渣体系中硫酸钙特性的研究

张强, 彭兵, 柴立元, 王佳, 张金龙, 闵小波

矿冶工程. 2010, 30(5): 70-73.

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采用DTA与XRD分析了煅烧温度对电解锰渣中主要物质硫酸钙晶型的影响, 并检测了电解锰渣中硫酸钙溶解度的变化, 以及煅烧锰渣掺入矿渣中对矿渣的激发性能。结果显示: 电解锰渣中硫酸钙在71.6, 133.9, 540.8, 875.9和1 149.4 ℃发生晶型转变, 经过350 ℃以上煅烧的电解锰渣中硫酸钙溶解度较大, 对矿渣的活性激发效果也较好。研究结果可为电解锰渣应用于胶凝材料的生产提供理论依据。

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FeCl₂强化浸锌渣焙烧反应性的热重解析

车欣, 王志, 公旭中, 郭占成,,王福生

矿冶工程. 2010, 30(5): 74-78.

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通过热力学计算, 分析了采用FeCl₂强化分离浸锌渣中金属元素的可能性, 并利用热重分析仪研究了FeCl₂·4H₂O对浸锌渣的氯化焙烧反应性的影响。结果表明: 在浸锌渣中加入FeCl₂·4H₂O可以促进金属氧化物和Fe2O3的选择性分离, 其分离效果与FeCl₂·4H₂O和碳的添加量有关。随着FeCl₂·4H₂O含量的增加, 总失重率增大, 反应失重率提高。当FeCl₂·4H₂O添加量为50%时, 总失重率由10.25%提高到46.07%, 1 000 ℃时反应失重率达到11.01%。当FeCl₂·4H₂O添加量加至80%时, 反应失重率达到17.02%。另外, 碳可以促进氯化反应的进行, 随着配碳量的增多, 总失重率减小, 反应失重率却有提高。

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助熔剂对某低品位铁矿石直接还原效果的影响

王珍, 孙体昌, 秦晓萌, 徐承焱, 蒋曼

矿冶工程. 2010, 30(5): 79-81.

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对某铁品位为27.23%的复杂难选铁矿石进行了还原焙烧-磁选研究, 比较了助熔剂种类及用量对直接还原效果的影响。结果表明, 助熔剂能够降低硅铝钙镁等氧化物的熔点, 改善铁的氧化物的还原条件, 对直接还原有促进作用; 不同种类助熔剂的作用效果不同, 对本试验所研究的矿石, 助熔剂A的效果要优于B。

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合金中铋银的电解分离行为及其影响机制

刘志宏, 陈龙义, 李启厚, 刘智勇, 李玉虎

矿冶工程. 2010, 30(5): 82-86.

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在HCl-NaCl-BiCl₃-H₂O体系下, 对铋银合金中铋、银进行了电解分离研究, 考察了温度、电流密度、Bi³⁺浓度、酸度、NaCl添加量等对铋、银分离效果的影响。采用金相显微镜观察了不同电流密度及Bi³⁺ 浓度下阴极铋的形貌。实验结果表明, 在温度40 ℃、电流密度150 A/m²、NaCl添加量80 g/L、HCl浓度60 g/L, Bi³⁺浓度80 g/L条件下, 铋在阴极呈致密片状析出与银实现分离, 其纯度达99.5%以上, 电流效率大于99%, 阴极铋电耗约180 kW·h/t。

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生物质分离氧化型锰银矿工艺研究

余丽秀, 宋广毅, 唐祥虎, 张然

矿冶工程. 2010, 30(5): 87-89.

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利用生物质(植物副产秸杆、粮食加工副产壳类等)还原浸出锰银矿, 然后再从浸出渣中提取银, 从而实现的锰、银分离。玉米秸杆还原浸锰条件为: 降解糖化液体积与精矿质量比(L/D)为3、秸秆粉95 ℃预降解糖化0.5 h、n(H₂SO₄)/n(Mn)=1.4、秸秆/矿粉质量比为0.275、95 ℃浸出时间5 h, 锰浸出率约92%; 浸锰渣浸银NaCN用量3 kg/t_渣、常温浸银时间3 h时, Ag的浸出率达92.20%。

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氧化锰矿泥浸出液除杂净化和产品制备试验研究

郑文军, 沈慧庭, 郭克非

矿冶工程. 2010, 30(5): 90-95.

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选取硫铁矿、玉米秆和废糖蜜作为还原剂对广西某氧化锰矿泥进行还原浸出, 在锰浸出率都达到95%以上的条件下, 对3种浸出液采用部分水解针铁矿法除铁、硫化法除重金属, 除杂净化后液用于制备硫酸锰或碳酸锰。结果表明, 以硫铁矿为还原剂的锰浸出液铁离子较易除去, 玉米秆次之, 废糖蜜较难, 3种不同还原剂的浸出液除铁率分别为99.98%, 99.91%、和99.48%; 在相同净化条件下, 3种不同还原剂的浸出液除重金属净化效果并无明显差异, 均能达到很好的除杂效果; 以硫铁矿为还原剂的锰净化液可制得合格的工业级硫酸锰产品, 以玉米秆和废蜜糖为还原剂难以制得合格的硫酸锰产品。3种还原剂的锰净化液都可制成合格的碳酸锰产品, 产品级别硫铁矿还原时优于玉米秆、废糖蜜, 最终锰的回收率分别为88.37%、82.56%和81.71%。

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正应力对大块金属玻璃剪切带行为的影响

胡静, 刘龙飞

矿冶工程. 2010, 30(5): 96-99.

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采用可控正应力与剪应力之比(λ)的特殊夹具对块状Vit1大块金属玻璃样品进行了可控剪切实验, 研究了正应力对其剪切带行为的影响。测试结果表明, 随λ值增大, 塑性位移量增加。通过电镜观察样品表面剪切带形貌, 发现正应力的大小对剪切带的数量、倾斜角及传播长度都具有重要的影响; 此外, 正应力还是诱发主要剪切带分叉形成次级剪切带并与之发生交割的主要因素。

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煤矸石低温煅烧法制备白炭黑

郑林义, 徐初阳, 张明旭, 王超瑞

矿冶工程. 2010, 30(5): 100-103.

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以煤矸石为硅源用低温煅烧法制备白炭黑。实验结果表明, 煤矸石和碳酸钠溶液均匀混合(n(Na₂CO₃)/n(SiO₂)=1), 并在800 ℃低温保温2 h, 所得烧结物投入水中水淬, 过滤得水玻璃; 向水玻璃中加入乙醇并通入CO₂气体, 形成大量硅胶, 硅胶经烘干制得白炭黑, 当溶液乙醇浓度为4 mol/L时, 样品的产率达86.15%。XRD衍射图谱及SEM分析得知: 从硅胶可获得粒径达到纳米级、纯度达99.9%白炭黑。

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Pr₆O₁₁和烧结工艺对BeO陶瓷相对密度和热导率的影响

李婷婷, 彭超群, 王日初, 王小锋, 刘兵

矿冶工程. 2010, 30(5): 104-107.

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研究了不同烧结温度以及保温时间下氧化镨(Pr₆O₁₁)加入量对BeO陶瓷相对密度和热导率的影响。结果表明: 添加2%和1%(质量分数)Pr₆O₁₁的BeO陶瓷分别具有最高的相对密度(92.43%)和最高的热导率(234.18 W/(m·K)); 当保温时间相同且温度在(1 550～1 650 ℃)范围内时, BeO陶瓷相对密度随温度的升高而增大; 当烧结温度相同时, BeO陶瓷的相对密度随保温时间的延长而增大, 但增幅较小。采用阿基米德排水法测得BeO陶瓷的相对密度, 并从显微组织和声子导热理论角度解释影响BeO陶瓷热导率的原因。

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宏观石墨颗粒对锌铝共析合金阻尼行为的影响

魏健宁, 余剑敏, 黄天成, 谢卫军, 李辉斌

矿冶工程. 2010, 30(5): 108-110.

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采用内耗技术系统研究了宏观石墨颗粒对锌铝共析合金阻尼行为的影响, 宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金的阻尼特征用内耗来表征。宏观石墨颗粒的大小为毫米量级(0.5～1.0 mm), 石墨颗粒体积分数高达63%。在温度范围为25～400 ℃、低频率和低应变振幅条件下在多功能内耗仪上采用连续变温方式测量了材料的内耗和相对动力学模量。利用空气加压渗流技术制备了宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金。含不同宏观石墨颗粒体积分数和大小的锌铝共析合金同致密的锌铝共析合金阻尼相比较, 发现在锌铝共析合金中加入宏观石墨颗粒大大增强了材料的阻尼能力。依据内耗测量讨论了宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金的阻尼机制。

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容器箔用3003铝合金板带材退火工艺研究

潘秋红, 郭得海, 罗远根, 徐维台

矿冶工程. 2010, 30(5): 111-113.

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对不同退火制度下3003铝合金板带材的金相显微组织、力学性能进行了分析和检测, 结果表明: 3003容器箔的均匀化退火制度为560～580 ℃/24 h、成品退火制度为300 ℃/3 h时其组织结构和力学性能最佳, 0.07 mm厚度的箔材抗拉强度150 MPa, 延伸率为7%, 能够满足3003容器箔成型的要求。

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2010年, 第30卷, 第5期　
刊出日期：2010-10-25

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