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低场核磁的核心观点和试样制备
发布时间:2021-03-12   点击次数:173次
  低场核磁共振NMR技术在岩土、能源地矿等领域有具体应用。
 
  低场核磁的核心观点:
 
  岩石的热破裂和损伤机制在核废料地质处置工程中越来越受到重视,是全面认识核废料处理工程的一个关键问题。利用核磁共振成像技术,统计构成核磁共振成像图的像素值,得到统计分布转移方式,呈现不同温度的岩样内部结构框架,以此来揭示热应力对花岗岩晶粒的损伤机理。
 
  低场核磁的试验方法:
 
  1.试样制备
 
  岩芯试样取自平均海拔1600~1700m,年降雨量78.9mm,年蒸发量近3130.9mm,属于干旱戈壁岩漠地区。试样选用宏观均质性良好的花岗岩岩块,加工制作成φ50mm x 100mm的标准样。
 
  通过对芯样进行XRD衍射分析,其矿物主要成分为60.59%长石,34.09%石英,5.32%黑云母。
 
  2.试验过程与微细观检测
 
  以4℃/min的升温速率加热至预设温度(100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃),保持恒温2h,之后恒定降温速率对样品冷却,每组5个试样,以减少实验误差。
 
  采用纽迈分析的MacroMR12-150H-I大口径核磁共振成像分析仪,对热损伤后的岩芯样品进行了核磁共振测试。
 
  试验结论
 
  (1)核磁共振T2谱图在低于400℃以下时没有明显变化,当温度高于500℃时,T2图谱幅值显着增加且向右大幅移动,T2谱面积与孔隙率在升温过程中呈现幂率关系。
 
  (2)通过核磁共振成像可以看到,温度低于500℃时质子密度分布均匀且没有发现明显的质子密度簇,说明岩石内部结构稳定;当温度持续升高,芯样内部晶体裂纹和边界裂纹逐渐产生,融合形成大的连通区域。
 
  (3)花岗岩岩样在不同温度条件下的核磁成像像素概率密度函数都服从对数正态分布,当温度超过500℃时,概率密度函数整体向右移转。

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