中国铅元素的人为迁移与转变（英文）

研究铅的人为迁移所导致的再分布以及形态转变有助于补充和完善铅的整个地球化学循环过程。在回顾铅人为迁移和转变概念基础上,通过追踪铅元素的产品生命周期过程,研究中国2010年的铅元素人为循环中的人为迁移及各化学形态的转变。结果表明,2010年消耗国内1.85 Mt铅矿石,外加1.287 Mt进口铅精矿和1.39 Mt废铅,经过人为转变后共有3.53 Mt铅进入末端服务,主要以Pb、PbO2和PbSO4等形态(约占80%)进入产品。并最终向环境中排放2.10 Mt释放物,释放物的主要形态为PbSO4(26%)、PbO(19%)和Pb(15%)。铅的人为迁移始于原材料部门,然后转入制造部门,而最终服务于交通、电力供应和建筑等工业部门。     

赤泥碱性阴离子浸出优化及溶解行为（英文）

赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的高碱性固体废弃物。基于单因素-正交实验开展赤泥碱性阴离子浸出特性研究,结合多级浸出实验探讨最佳浸出条件、碱性阴离子分布特征、关键碱性离子类型及其溶解行为。结果表明:在液固比2 mL/g、浸出温度30°C、浸出时间23 h、2次浸出条件下,可溶性碱性阴离子(CO~(2-)_3,HCO~-_4,Al(OH)~-_4,OH~-)的最佳浸出率达86%;赤泥1次浸出液中,88%的阴离子来源于可溶性碱(NaOH、碳酸盐、碳酸氢盐、NaAl(OH)_4),12%的阴离子来源于化学结合碱(方解石、钙霞石、水化石榴石);在最佳浸出条件下,可溶性碱性离子浸出总浓度为69.78 mmol/L,CO~(2-)_3约占75%;碳酸盐溶解反应的表观活化能为10.24k J/mol,这主要受固膜扩散控制。     

柠檬酸助浸提取赤泥中钛的动力学（英文）

在硫酸体系中,采用柠檬酸助浸提取赤泥中的钛,以提高钛的浸出效率。考察柠檬酸用量、硫酸浓度、浸出温度、反应时间和液固比等因素对钛浸出率的影响。研究赤泥浸出提钛过程的动力学理论。结果表明:在赤泥浸出过程中添加柠檬酸可显著提高钛的回收率和降低硫酸消耗。通过添加5%的柠檬酸,钛的浸出率从65%提高至82%,硫酸消耗降低30%,赤泥中的钙钛矿、板钛矿和赤铁矿更容易溶解溶出。动力学研究表明:赤泥助浸酸浸提钛过程受未反应收缩核模型的扩散步骤控制,线性相关系数大于0.98。通过添加5%的柠檬酸,可使赤泥酸浸提钛表观速率常数从0.0012提高至0.0019,表观活化能由39.77 k J/mol降至34.61 k J/mol。     

不同三维应力条件下硬岩巷道围岩的破坏特征及能量分布（英文）

为了研究开挖巷道围岩在不同三维应力条件下的破坏特征,采用TRW3000岩石真三轴电液伺服试验系统对含圆孔花岗岩试件进行三轴加载试验,并利用微型高清摄像系统实时记录圆孔附近的失效过程。结果表明,低应力条件下,圆孔内壁主要发生层裂破坏;高应力条件下,圆孔周边主要发生岩爆破坏。增加水平方向的应力可以抑制围岩发生岩爆。进一步数值模拟不同应力条件下圆孔周边的应变能密度(SED)演化过程。模拟结果表明,随着水平应力的增加,圆孔周边的SED分布逐渐减小;圆孔周边SED分布与实验记录的损伤分布基本一致,主要表现为蝶形、耳形和环形分布。     

石灰存在条件下铁闪锌矿的碳热还原动力学（英文）

采用热重法研究石灰存在条件下铁闪锌矿的直接碳热还原,以确定生产Zn(g)而没有SO2(g)污染的技术可行性。部分反应的样品X射线衍射分析表明,还原反应是通过形成ZnCaOS和Ca₂Fe₂O₅中间产物进行的,最终产物为Zn(g)、固体Fe和CaS。温度对还原速率存在重要影响。在1100℃下,对于300 mg (Zn,Fe)S:CaO:C比为1:1:1的样品,10 min左右可实现铁闪锌矿的完全转化。用ln(1-X)=-kt模型分析总还原反应的动力学,发现在1000～1150℃、转化率不超过0.95时,该模型很好地描述试验数据,在此温度范围内确定的活化能为257 k J/mol。研究结果证实该方法生产Zn(g)而不产生有害的SO₂(g)排放的技术可行性。     

铜离子对铁闪锌矿溶解机制的影响（英文）

通过实验和密度泛函理论(DFT)模拟计算研究铜离子存在下铁闪锌矿的溶解机制。浸出实验结果表明,铜离子在高温条件下(高于55℃)加速铁闪锌矿的溶解,但在低温条件下(低于45℃)抑制其溶解。导致该现象的原因可能是铜离子与铁闪锌矿间的反应机制随反应温度的升高从表面吸附反应转变为体相取代反应。体相取代反应使铁闪锌矿晶格中更多的锌原子被释放,并且取代反应产物,增强铁闪锌矿表面的电化学反应活性;然而,低温条件下铜离子的吸附会使铁闪锌矿表面钝化,从而阻碍电化学反应的进行。DFT模拟计算表明,高温条件下取代反应的反应能比表面吸附反应能更负,进一步验证了所提出的反应机制。     

吸附薄液膜下PCB-ImAg和PCB-HASL电化学迁移腐蚀行为与机理（英文）

采用体视学显微镜和扫描电镜(SEM)结合X射线能谱分析(EDS)研究不同厚度0.1 mol/LNa_2SO_4薄液膜下浸银处理电路板(PCB-ImAg)和无电镀镍金处理电路版(PCB-ENIG)的电化学迁移行为与机理结合交流阻抗谱(EIS)和扫描Kelvin探针技术(SKP)对电偏压作用后PCB金属极板的腐蚀倾向和动力学规律进行分析。研究结果表明,经电偏压作用后,在不同湿度条件下,PCB-ImAg板上银的迁移腐蚀产物数量极为有限,而在高湿度条件下(85%)下,PCB-HASL两电极间同时发现了铜枝晶以及铜/锡的硫酸盐、金属氧化物等沉积物。SKP结果表明,阴极板表面电位明显低于阳极板表面电位,具有较高的腐蚀倾向。建立电偏压作用下PCB电化学迁移腐蚀反应机理模型,并对两种电路板电化学迁移行为差异进行比较。     

三水铝石型铝土矿还原溶出赤泥中铁矿物的富集与分离（英文）

研究3种高铁三水铝石型铝土矿的矿物学特征以及不同拜耳法溶出条件对铁矿物富集与分离的影响。结果表明,添加合适的有机物还原剂,例如甘油,可以促进伴生的一水硬铝石,一水软铝石和铝针铁矿的溶出,同时还可以促进针铁矿向赤铁矿转化。利用拜尔法还原溶出处理高铝硅比三水铝石型铝土矿(A/S=25.41)可直接产出合格铁精矿(TFe>56%),实现赤泥的零排放。对于中低A/S的矿石(7.82和3.35),通过重选获得的铁精矿中相应全铁含量分别为52.05%和50.16%,铁回收率分别为65.13%和79.13%,赤泥排放量减少约50%以上。     

不同热变形条件下Al-Zn-Mg-Cu包铝板的组织演变（英文）

利用Gleeble-3500热模拟试验机对Al-Zn-Mg-Cu包铝板进行热变形,采用EBSD和XRD对不同变形条件下的Al-Zn-Mg-Cu基体和包铝层显微结构进行表征,其变形条件为变形量70%、温度380~450°C、应变速率0.1~30 s~(-1)。结果表明,变形温度、道次和变形速率直接影响样品的回复和再结晶过程,从而进一步影响其显微结构。在包铝层和Al-Zn-Mg-Cu基体中回复和再结晶的程度有所区别。较高的变形温度导致较高程度的再结晶以及较大的晶粒尺寸。在多道次变形中的停留时间内会发生静态再结晶。当应变速率低于10 s~(-1)时,随着应变速率的增大,出现较多细小的亚晶组织;然而,在30 s~(-1)的大应变速率条件下,试样在变形温度下停留时间较短,导致动态回复及再结晶程度受限。     

单轴压缩条件下含圆形孔洞脆性岩石的断裂演化（英文）

应用物理模型和声发射技术,研究预制圆形孔洞脆性岩石的断裂演化过程。结果表明:在单轴压缩条件下,含单圆形孔洞岩样的破坏主要表现为在孔顶底产生平行于加载方向的拉伸劈裂裂纹,在孔两侧产生压缩裂纹,在孔的周边产生远场裂纹,而且其断裂破坏具有尺寸效应;对含有半长圆孔的开挖花岗岩样,首先在圆孔两侧壁产生压应力集中,诱发产生剪切裂纹的初始、扩展和贯通。对含有多个平行孔洞的岩样,其破坏主要是相邻圆形开挖产生的拉、压、剪共同作用的结果。结果表明,拉、压应力是造成含圆形孔洞试样断裂的关键因素。     

可溶性有机物对拜耳法赤泥中针铁矿沉降性能的负作用（英文）

在模拟拜耳法氧化铝生产溶出条件下合成赤泥中主要含铁组分针铁矿,研究可溶性有机物包括甲酸钠、乙酸钠、草酸钠、水杨酸钠和邻苯二甲酸钠对针铁矿悬浮液沉降性能的影响,考察添加自制聚丙烯酰胺改性氧肟酸型絮凝剂(HCPAM)时针铁矿悬浮液的沉降性能,分别采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)研究可溶性有机物在针铁矿表面上的吸附机理。结果表明:有机物使针铁矿悬浮液的沉降性能恶化,恶化程度由大到小顺序如下:草酸钠、水杨酸钠(邻苯二甲酸钠)、甲酸钠、乙酸钠。此外,絮凝剂HCPAM能够有效消除甲酸钠、乙酸钠和草酸钠对针铁矿悬浮液沉降的负作用,但只能部分消除水杨酸钠和邻苯二甲酸二钠对针铁矿悬浮液沉降的负作用。FT-IR和XPS光谱分析结果表明:上述有机物在针铁矿表面上的吸附机理为化学吸附。     

从复合离子液体中电沉积制备铱（英文）

为研究复合离子液体中电沉积制备Ir的工艺过程,探讨添加剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)对BMIC-BMIBF4复合离子液体黏度、电导率及电化学稳定性的影响,分析Ir Cl3在该复合体系中的电化学行为,并在不同电位下恒电位电沉积Ir层。采用扫描电镜及X射线衍射仪对沉积层形貌及组成进行表征。结果表明:DMAC的加入使复合体系的黏度降低、电导率升高、电化学稳定性提高;金电极上的循环伏安测试表明,Ir3+通过一步还原反应生成单质Ir的过程是受扩散速率控制的不可逆过程,其平均转移系数为0.170,扩散系数为1.096×10-6cm2/s;SEM显示,在还原峰电位处可以获得较为致密、平整的Ir层,而XRD谱表明Ir层为多晶结构。     

连续冷却条件下Ti-1300合金的组织演变与连续转变图（英文）

通过OM、SEM、TEM和EBSD研究了Ti-1300合金在连续冷却条件下组织演变规律和亚稳β相的分解形式,并采用高精度膨胀法建立了合金的连续冷却转变动力曲线。结果表明:当连续冷却速度比较缓慢时,Ti-1300合金发生β→α+β转变,并获得集束状的显微组织;而当冷却速度0.3°C/sv1.5°C/s时,Ti-1300合金发生β→α+β+βm转变,并获得细针状的α+β组织和残余的βm相;当冷却速度大于3°C/s时,Ti-1300合金基本获得全部β相,所以把3°C/s认为是合金的临界冷却转变速度。在缓慢冷却过程中,Mo当量梯度是合金中α相生长主要动力。随着冷却速度的增加,Ti-1300合金的显微硬度先增加后降低,在冷却速度为0.3°C/s时,显微硬度达到最大值。     

硫酸镁浸取离子吸附型稀土矿的浸取特性（英文）

为了减少甚至消除氨氮污染,提出采用硫酸镁作为浸取剂浸取离子吸附型稀土矿的方法。研究反应温度、矿物粒度和搅拌速度对浸取过程的影响以及单一稀土元素的浸出行为,以此获得稀土浸取机理;另外,还对比分析硫酸镁和硫酸铵两种浸取剂的浸取效果。研究结果表明:稀土的浸取过程可以采用内扩散控制模型描述,其表观活化能为9.48 kg/moL,而单一稀土元素与稀土总量的浸出行为一致。另外,当硫酸镁或硫酸铵浸取剂的浓度为0.2 mol/L时,稀土浸出率都能达95%以上,但是使用硫酸镁浸出剂能使铝的浸出率较硫酸铵的降低10%以上。     

室温条件下射频磁控溅射法制备AZO薄膜的结构与光电性能（英文）

采用高致密度靶材在室温条件下玻璃衬底上RF磁控溅射制备铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜。用X射线衍射仪、冷场发射扫描电子显微镜、紫外可见光分光光度计、四探针测试仪和霍尔测试仪分析表征薄膜的显微组织、表面形貌和光电学性能。结果表明,所制备的薄膜均为多晶六方纤锌矿结构,溅射功率对AZO薄膜的光电学性能,尤其是电学性能有重要影响。不同溅射功率下薄膜可见光平均透过率均大于85%,当溅射功率为200 W时,获得最小电阻率4.5×10~(-4)?·cm和87.1%的透过率。AZO薄膜禁带宽度随溅射功率不同在3.48~3.68 e V范围内变化。     

不同加载条件下Al-Cu合金单晶应力时效后的组织与性能（英文）

利用单晶研究了Al-Cu合金在弹性应力、屈服应力及塑性变形应力等加载条件下的应力时效行为,并分别通过透射电子显微镜(TEM)和压缩试验研究了应力时效后的显微组织与屈服强度。结果表明:15 MPa的弹性应力就足够影响Al-Cu合金单晶在180°C时效过程中θ′相的析出分布。沿着[16]_(Al)方向加载的应力会增加Al-Cu合金单晶(001)_(Al)惯析面上θ′相的析出密度。随着外加应力的增大,(001)_(Al)惯析面上θ′相的析出密度则会随之增加,进而导致Al-Cu合金单晶的屈服强度降低。通过应力产生的位错的影响及θ′相与Al基体之间的错配度作用的影响两个方面对应力时效时析出相择优分布的产生进行了讨论,结果更加符合θ′相与Al基体之间错配度作用的影响。     

采用水泥制粒的赤泥脱除水溶液中的镉离子(英文)

采用湿赤泥添加水泥作为粘结剂的方法制备出一种新型粒状吸附剂材料,并评价这种粒状赤泥材料脱除水溶液中镉离子的潜力。直接向湿赤泥中添加 2%-8%的水泥,研究不同水泥添加量和保养时间对粒状赤泥基吸附剂材料的粉化率和比表面积的影响。结果表明,在 2%的水泥添加量下保养 6d 后的粒状赤泥的结构特性和强度等参数达到了较好的水平。在pH为6.5,温度分别为 30、40 和 50℃及不同 Cd2+浓度溶液的条件下,进行吸附实验研究。结果表明,随着温度的升高吸附性能提高,并以此采用伪二级动力学模型进行吸附动力学模拟,得到了相关的模型参数。     

蒸发金属箔材产生的压力分布（英文）

研究蒸发金属箔材产生的压力分布;介绍一个解析模型,用于描述矩形板材在动态加载下的力学行为;利用光学测量系统对自由胀形试验的成形件进行分析;介绍两种测量压力分布的方法并对他们进行比较。板材穿孔实验和压力薄膜都是测量压力分布的有效方法;板材穿孔实验的成本更低,而压力薄膜的操作更方便。对单向压力分布、裁剪式的压力分布和双向压力分布进行测量和讨论,这3种压力分布可以应用到不同的金属成形工艺中。     

不同电解条件下制备铜粉的形貌及结晶学比较分析（英文）

研究不同析氢条件下恒电位电解法制备铜粉的过程。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、粒度分布(PSD)和比表面积测定(SSA)对铜粉进行表征。根据电解过程析氢量的大小,形成树枝状和菜花状两种类型的颗粒。当析氢量大到足以对近电极层中的流体动力学条件产生强烈影响时,形成菜花状颗粒,否则形成树枝状颗粒。虽然颗粒的宏观结构差异很大,但他们的微观结构却相似,也就是说,这两种颗粒在微观层面上都是由近似球形的Cu颗粒小团聚体组成;球状形貌的存在是造成两种颗粒中Cu晶粒随机取向的原因。菜花样颗粒的比表面积是树枝状颗粒的3倍以上,其粒径则比树枝状颗粒的小很多。由此可见,强析氢条件对于铜粉制备是有益的。     

高温变形条件下5A02铝合金的塑性成形性能（英文）

以5A02铝合金冷轧板材为研究对象,通过单向拉伸试验和金相试验对不同变形温度、应变速率条件下5A02铝合金的塑性性能进行分析,并且借助试验数据和Zener-Hollomon参数模型,对高温条件下5A02铝合金的本构模型进行研究。结果表明:5A02铝合金在高温条件下变形时,应变速率和变形温度对延伸率的影响很大。在应变速率为0.01、0.001、0.0005和0.0001s~(-1)条件下,当变形温度大于250℃时,5A02铝合金的延伸率大于100%。当变形温度为150～250℃时,5A02铝合金的真实应力-应变曲线属于动态回复型,而当变形温度大于250℃时,流变应力曲线存在明显的软化现象。