纳米碳材料在水泥基材料中分散技术及表征方法的研究进展

纳米碳材料具有独特的结构和优异的性能,能够作为增强材料改善水泥基材料的性能,受到了广泛研究与关注,然而这均以纳米碳材料在水泥中能够良好分散为基础。纳米碳材料比表面积大,分子间作用力强,难以直接分散在水泥基体中,且分散效果也不易判断。本文系统梳理了常见的纳米碳材料在水泥基材料中团聚的机理,总结了近年来国内外学者采用的分散技术,详细分析了各种分散方法的机理与优缺点,同时列举了纳米碳材料在水泥基材料中分散效果的表征方法。在未来的研究中,可以重点开发更高效、更适合工业化生产的分散方法,研究纳米碳材料在水泥基体中真实分散状态的评价手段,助力纳米碳改性水泥基复合材料在实际工程项目中的规模化应用。

古代青铜器锡腐蚀产物研究回顾——特点、表征方法、腐蚀模型

对青铜器腐蚀机理的研究是对其进行保护修复的重要前提,在过去的数十年间,与铜和铅的腐蚀产物相比,文物保护领域对于锡腐蚀产物的认识和研究是相对缺乏且零散的。本文回顾了不同领域在锡腐蚀产物发展过程、特点以及表征方法等方面的研究成果。青铜器中锡腐蚀后一般首先形成复杂的水合氧化物(SnO_(x)·nH_(2)O),随后在氧化性条件下进一步氧化脱水,向锡石(SnO_(2))转变,但由于此转变过程漫长而复杂,导致了锡腐蚀产物具有低结晶度、高电阻率、离子交换等特殊性质。通过梳理X射线衍射分析技术、拉曼光谱以及X射线光电子能谱以及其他分析方法在青铜器锡腐蚀产物表征中的应用进一步探讨了锡腐蚀产物的性质。最后,本文在回顾不同环境下的锡腐蚀产物的研究成果的基础上,介绍并比较了不同环境下青铜器的腐蚀模型。

天麻多糖提取纯化及表征方法研究进展

通过对天麻多糖的提取、分离纯化及表征方法做总结,为进一步研究和工业化生产提供参考。以“天麻多糖”“提取纯化”“表征方法”等为关键词在国内外数据库中查阅文献,并对其相关内容作综述。天麻多糖常用水提取、层析法纯化、波谱法表征,可以应用新型提取分离技术。目前的提取方法较为传统,分离纯度较低,虽已大多采用新技术进行结构表征,但未有统一指标,其在工业化中的应用有待进一步研究。

沥青混合料中集料迁移的表征方法与评价指标综述

集料作为沥青混合料的主要组成部分,通过表征其在混合料中的迁移特性来量化其形态特征和粒径对沥青混合料性能的影响,对研究混合料细观结构变化及预估路面变形类病害有重要意义。目前,表征不同形态特征和粒径集料迁移特性方法的系统性研究仍有待完善。为评述不同集料迁移特性的表征方法与评价指标,本文对表征集料形态特征及粒径分布的传统试验、图像、数值仿真方法进行总结;从数字图像处理、传感器、离散元方法等角度,对现有追踪不同集料迁移及分布特征的光学扫描设备、算法、传感器、软件种类及适用范围等进行对比;通过分析可量化集料迁移特性的空间位移、空间旋转角、欧拉角、加速度、位移增量等17种指标,对混合料中不同集料颗粒运动规律的评价方法进行研究。最后,基于现有表征和评价不同集料迁移特性方法和指标的不足,对未来研究沥青混合料细观结构的方法和评价指标进行展望。

锂电池内部结构原位表征方法开发与验证

锂电池材料与空气接触会迅速发生反应,导致原始形貌和性能发生改变,限制了其构效关系的进一步深入解析,是锂电池研究领域亟待解决的瓶颈问题。因此,需要设计一种隔绝空气条件下未氧化锂电池内部结构微观尺度上的原位表征方法。目前,传统的聚焦离子束(FIB)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等技术的表征方法相对独立,一次性装样就完成上述全部测试的应用尚未见相关文献。利用70°预倾台,在常规扫描电子显微镜、X射线能量色散谱和电子背散射衍射技术的基础上,采用聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用技术,建立了一个真空环境下一次性装样就可完成锂电池正极材料内部结构表征的方法,并验证了该方法的可行性。这种方法还可以推广至其他类似结构的材料研究中,具有广泛的应用范围和广阔的应用前景。

聚晶金刚石中D-D键的表征方法进展

聚晶金刚石复合片中的金刚石晶粒之间形成D-D键的程度,对复合层的硬度、强度、耐磨性等宏观性能有着十分重要的影响。因此,对D-D键的成键程度进行定量表征是聚晶复合片设计与生产乃至应用过程中的关键任务。文章综述了5种表征D-D成键状态的方法(SEM法、孔隙度法、XRD法、三点抗弯法、耐磨性测试法),对其原理进行了探讨,为聚晶金刚石材料中D-D成键情况乃至诸多宏观性能的定量描述提供有益的参考。

聚乙烯塑料微生物降解及表征方法的研究进展

综述了细菌、真菌对聚乙烯(PE)塑料的生物降解潜力,介绍了生物降解机制,如定殖、破碎、同化和矿化,分析了以真菌为主的微生物酶在PE塑料降解过程中的作用,讨论了生物降解技术的前景和挑战,为PE塑料生物降解研究提供路径选择和理论借鉴。

水环境中金属基纳米颗粒的环境行为及表征方法研究进展

随着纳米技术的飞速发展,金属基纳米颗粒广泛应用于生产、生活的各个领域,最终通过各种途径进入环境。金属基纳米颗粒通过团聚、沉降、离子释放等环境行为,在环境介质及生物体之间迁移、转化,最终给生态环境和人类健康带来潜在风险。对金属基纳米颗粒进行表征,是了解其污染现状、赋存特征的重要手段。因此,综述了水环境中金属基纳米颗粒的环境行为及表征方法,分析其环境行为的影响因素及表征方法的优缺点,为环境中纳米颗粒的污染监测、转化归趋及生态毒理研究提供基础资料。

井眼井径综合表征方法研究与应用

钻井过程中井眼井径信息能辅助识别井下岩屑床与掉块等异常状态,根据井眼形状可对井壁裂缝发育程度和方向以及固井质量、套损情况进行分析。但现阶段表征井径图形的形式单一,直观性较差,采用简单数学计算得到的平均井径变化率隐藏了严重扩径点、缩径点等带来的工程影响,尚未建立连续井段井径变化合格率量化方法。文章基于井径测井数据,采用数学表征、理论推导等综合方法,建立井径平面化图形表征方法,推导出等效周长平均井径变化率及连续井段井径合格率量化方法,精细刻画出连续井段井筒信息。以A油田为例,对其2020—2021年期间的74口已钻井井径进行综合表征,分析表明钻遇B地层易发生坍塌、掉块,已钻井中井径变化合格率多在90%以上,井眼井径综合表征方法能较好表征油田井径信息,井径平面化图形表征能深刻反映井径变化内在含义,等效周长平均井径变化率计算方法使平均井径变化率对异常值点更加敏感,工程安全性增加,井径合格率量化方法首次量化计算连续井段井径合格率,为钻井作业质量评估、井筒质量评价提供了理论依据。

水驱油田凹-S形含水上升规律表征方法的扩展

针对水驱油田凹-S形含水上升规律不易诊断且拟合效果较差的问题,综合考虑S形含水上升曲线高含水期偏离直线的情况,以及凹形含水上升曲线对S形含水上升曲线的增强或减弱作用,引入与含水饱和度有关的二次项、对数项及与含水率相关的形态指数n,建立表征凹-S形含水上升规律的扩展型水驱曲线方程。新方程兼具凹形和S形含水上升曲线的特征和优势,拓展了常规含水上升曲线的适用范围,提高了含水上升规律描述的准确性。将研究成果应用于WZ油田,结果表明:利用多元回归分析方法,获得了方程的相关参数,对凹-S形含水上升规律进行综合表征,拟合效果显著提高,拟合的R^(2)达0.9778。在实际应用过程中,可根据已有的生产数据回归得到扩展型水驱曲线方程系数,据此预测不同含水率时的累计产油量,或预测不同累计产油量时的含水率。研究成果对准确分析或预测油田含水上升规律具有重要作用。

化学专业研究生结构表征方法与技术课程思政建设探索

结构表征方法与技术是化学及相关专业硕士研究生的一门专业必修课,课程应用广,实践性强,是研究生开展科学研究的基础。将思政元素融入结构表征方法与技术教学,旨在培养学生科学思维,培养学生学科素养和思想道德修养。对研究生结构表征方法与技术课程进行简介,分析结构表征方法与技术思政教学过程中存在的问题,并重点探究结构表征方法与技术融入课程思政元素的策略和途径。以课程思政教师队伍建设为基要,分别探讨在教学大纲、教学内容和教学目标,教学模式,教学评价,科研实验中融入思政元素。

固体智能充填液压支架形态表征方法研究

在矿山智能开采的理念指导下,分析了固体充填液压支架的结构特征、典型工况形态,及支架形态表征的必要性。首先提取了支架机械结构特征,建立了支架二维平面骨架模型,对比不同坐标系,建立了支架形态表征模型,形成了支架形态表征方法。并给出了形态表征方法在支架支护形态识别、干涉形态识别中的应用。最后,应用SolidWorks-MATLAB对ZC5160/30/50D型固体充填液压支架进行了仿真应用,结果表明了形态表征方法对支架的工况形态表征具有极高的准确性和可靠性。

页岩气储层孔隙系统表征方法研究进展

页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气,页岩的孔隙特征是决定页岩储层含气性的关键因素。页岩孔隙结构复杂,一般以纳米孔隙占优势,用常规储层孔隙的表征方法难以解释美国的高产页岩气系统。因此,页岩纳米孔隙的表征成为制约页岩气资源评价的关键因素。在综述目前国际上对页岩气储层孔隙表征方法的基础上,对比分析其各自的适用范围和应用前景。页岩储层孔隙的主要表征方法有3种:(1)以微区分析为主的图像分析技术;(2)以压汞法和气体等温吸附为主的流体注入技术;(3)以核磁共振、中子小角散射计算机断层成像技术为代表的非流体注入技术。图像分析能够直观、方便、快捷地获取孔隙形态等方面的特征;流体注入法在表征微孔隙的孔径分布、比表面积等方面具有独到优势;非流体注入技术由于其原位、无损分析及粒子高穿透力的特点,使研究多种地质条件下的孔隙特性成为可能。在目前的技术条件下,应明确各种表征技术的优势与限制,根据实际情况合理建立孔隙研究流程,综合利用多种技术手段能在不同的尺度下有效表征页岩气储层孔隙。

砂质辫状河储集层隔夹层类型及其表征方法——以苏丹穆格莱特盆地Hegli油田为例

通过对岩心、测井和野外露头的综合分析，对苏丹穆格莱特盆地Hegli油田砂质辫状河储集层内隔夹层类型进行划分，并分析其成因。采用灰色理论进行单井隔夹层识别，在此基础上，结合辫状河现代沉积测量，建立不同类型隔夹层规模的定量计算关系式，对砂质辫状河隔夹层进行定量表征。研究区砂质辫状河储集层内发育3个层次隔夹层：单层间隔层、单砂体间夹层和心滩内夹层。隔层宽度为700～1500m，长度为1000-2000m，呈局部连片状分布；废弃河道夹层的宽度为170～350m；沟道夹层的宽度为60～100m，长度为900～1500m；心滩内夹层的宽度为100-400m，长度为300800m。以隔夹层定量规模为约束条件，采用相控与随机建模相结合的方法，建立了能够反映不同类型隔夹层空间分布特征的三维地质模型。

岩石物理相的控制因素及其定量表征方法研究

在现今以"相控论"为主导、以地层及岩性等隐蔽型油气藏为主要目标的油气勘探阶段,岩石物理相在优质储集体预测、储层参数评价和剩余油气分布规律研究等储层地质学领域体现出了广阔的应用前景。然而对于其分类命名方案则尚未达成共识,目前虽有以数学为主和以地质研究为主的两大类划分方法,但这些方法要不适用条件有限,要不划分依据存在缺陷,且命名法则相对并不科学。基于以上现状和存在问题,本文在大量文献阅读的基础上,提出了一种基于"相控论"的岩石物理相划分方法,即通过岩石物理相的主要控制因素——构造相、沉积相和成岩相的叠加与复合来对其进行分类命名。最后以四川盆地蓬莱地区须二段储层为例,在对其构造相、沉积相和成岩相划分的基础上,通过三者的有机叠加与耦合对其岩石物理相进行分类命名,并提出了相应的定量表征方法,并进一步探讨不同岩石物理相类型与天然气产能的关系,利用岩石物理相寻找优质储集体及含气有利区,验证了该方法的有效性。该划分方法从地质相的角度出发,一方面充分考虑了影响油气富集的各因素,避免了从单一因素出发而造成的误差,能实现油藏精细描述,另一方面对岩石物理相的命名也更具科学性。

自组装单分子膜及其表征方法

自组装单分子膜的研究是近年来十分活跃的研究领域。随着膜的应用领域的拓展 ,对膜的表征方法不断提出新的要求。本文综述了自组装单分子膜体系的类型和基底表面的处理方法 ,着重从电化学、谱学、显微学以及表面润湿性等方面综述了近几年来自组装单分子膜的表征方法研究进展 ,并对其发展前景作了展望。

腿式着陆器缓冲材料缓冲特性及其表征方法研究

为了研究适合腿式着陆器用缓冲器的缓冲材料,对8种不同规格的薄壁铝管,3种不同规格的铝蜂窝及4种不同规格的泡沫铝在准静态及冲击载荷作用下的压缩特性进行了试验研究,并得出了其相应的应力/能量-应变曲线图。通过对缓冲材料的应力-应变曲线图及压缩特性进行系统的研究分析,得到了5类缓冲材料缓冲特性的表征方法,这些表征方法可以全面地对不同缓冲材料的缓冲特性进行评价,以便指导腿式着陆器用缓冲器的设计。最后结合所提出的缓冲材料缓冲特性的表征方法,对所试验的薄壁铝管、铝蜂窝及泡沫铝这3类不同的缓冲材料的缓冲特性进行了总结,并得到了粗孔的名义压缩强度为0.14～0.15MPa的泡沫铝为在所试验的缓冲材料中,是最理想的腿式着陆器用缓冲材料。

致密低渗透砂岩储层多尺度天然裂缝表征方法

本文利用地表露头、岩芯、测井、三维地震和微观分析资料,根据多尺度裂缝的发育特征及不同资料的精度,探讨了多尺度裂缝的表征方法。致密低渗透砂岩储层发育多尺度天然裂缝,根据天然裂缝规模以及限制天然裂缝扩展延伸的岩石力学层界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级,不同尺度裂缝的发育特征存在较大差异。其中大尺度裂缝主要应用三维地震资料的叠后属性进行检测和表征;中小尺度裂缝在单井上可以应用岩芯、成像测井和常规测井相结合的方法进行表征,在平面上采用基于地质和测井约束的三维地震叠前各向异性分析以及储层地质力学相结合的方法进行综合预测和评价;微尺度裂缝一般应用铸体薄片、普通薄片、扫描电镜和三维CT扫描等微观分析方法进行观察描述,通过主控因素约束的方法进行预测。利用本文提出的多尺度裂缝表征方法实现了对鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩储层多尺度裂缝表征,可为其它致密低渗透砂岩储层多尺度裂缝表征提供借鉴。

乳状液稳定性表征方法及其在农药水乳剂研发中的应用

乳状液被广泛应用于食品、石油、化妆品和农用化学品等领域,稳定性是影响其使用寿命和功能发挥的关键因素。因此,快速、准确地表征乳状液的稳定性一直被人们所关注。农药水乳剂是以乳状液为基础的农药剂型之一,具有高效、低毒和环保等优点。文章简要介绍了乳状液在食品和石油等领域的应用及研究现状,重点综述了液滴粒径及其分布测定、电导率测定、微观结构研究、拟三元相图研究和液滴表面电动性能研究等表征乳状液制备与使用过程中稳定性的主要手段,并总结了这些表征手段在农药水乳剂研究开发中的应用情况,旨在为缩短水乳剂配方研制周期和提高其稳定性提供参考。

二氧化碳非混相驱油粘性指进表征方法及影响因素

针对二氧化碳非混相驱油过程中的粘性指进问题,建立数学模型并进行求解,研究了一维CO_2非混相驱油粘性指进的表征方法,重点分析注采压差与油层温度等因素对CO_2非混相驱油粘性指进的影响,并回归了这些因素对CO_2非混相驱油粘性指进的影响规律。结果表明,CO_2非混相驱油时粘性指进距离随驱替时间的推进呈指数形式增长。在计算参数范围内,相同油层温度下,当注采压差小于7MPa时,随着注采压差的增大,CO_2非混相驱油粘性指进程度增大;当注采压差大干7MPa时,随着压差增大,粘性指进程度逐渐降低。注采压差一定时,随着油层温度升高,CO_2在原油中的溶解度降低,原油粘度降低速度减缓,油气流度比增大,CO_2非混相驱油粘性指进程度高。