焦煤孔隙结构形态的实验研究

利用微焦点显微CT技术和压汞法分别对东曲2号焦煤的孔隙结构进行测试,综合分析两种方法所测结果,从孔隙连通性和尺度两个方面,全面研究了2号焦煤的孔隙结构和形态特征。研究表明:2号焦煤的孔隙率为17.2%,连通的开放孔隙占27.04%,封闭孔隙占72.96%;孔径大于0.64μm的孔占67.74%,孔径介于0.64μm和7.50 nm的孔占32.26%,但比表面积占总比表面积的93.4%,煤中微孔径的孔数量很大;大量微孔径孔和封闭孔的存在导致煤体渗透性、连通性很差。东曲2号煤的封闭孔多呈圆形、葫芦形和不规则形,孔隙壁厚,连通团呈镂空的雪片状,相互连通的吼道小且少。

膜微孔形态对静态膜吸收的影响

选用了10种具有不同膜结构的板式膜,并以CO2-去离子水或0.1 mol/L NaOH溶液为实验体系,进行了静态膜吸收实验。实验研究了对于不同微孔形态的膜(拉伸孔膜,指状孔膜),膜孔隙率和膜厚度对膜吸收过程传质性能的影响。实验结果表明,不同膜的微孔形态不改变膜厚度及孔隙率对膜吸收传质性能的影响结果。本文最后通过分析拉伸孔膜表面特征,指出了基于指状孔假设的孔隙率影响膜吸收模型也适应于该类型膜。

红黏土失水收缩孔隙演化及微观机理分析

为揭示贵阳红黏土常温失水过程中孔隙演化规律及收缩机制,对红黏土进行收缩试验、压汞试验和X射线衍射试验,并采用晶层渗透压理论和毛细管理论解释其微观机理。研究结果表明,含水率对红黏土收缩有促进作用,且收缩具有各向异性特征。当红黏土收缩时,主要经历3个阶段:第1阶段,正常收缩阶段,团聚体间大孔、中孔,随着含水率的不断减小体积逐步减小,同时产生越来越多的小孔、微孔;第2阶段,残余收缩阶段,在团聚体内部,大量的小孔变为微孔;第3阶段,零收缩阶段,不管是团聚体间还是团聚体内,所有孔隙都保持不变。红黏土蒙脱石矿物含量较高,其晶层内外存在的渗透压差使水分子向孔隙液中迁移导致晶层间距减小,宏观上表现为土体收缩。通过Kelvin毛细管理论,建立了贵阳红黏土各收缩阶段饱和度与吸力之间的关系,解释了基质吸力对收缩过程控制的内在机理。

指纹微观细节特征在指纹鉴定中的应用条件探究

目的指纹微观细节特征的反映性和稳定性极易受到影响。为了探究微观细节特征稳定性的条件,对制作的120份潜指印样本进行了研究。方法分别在光滑玻璃、光滑油漆木和光滑塑料三种非渗透性客体上制作出潜指印实验样本,然后利用两种种类不同的磁性粉刷显,并在分辨率为1 200 dpi的条件下扫描观察,找出在不同承受客体、不同种类磁性粉以及不同作用方式三个因素影响下指纹微观细节特征的变化情况。结果承受客体、磁性粉种类和粒径大小、作用方式对指纹微观细节特征的稳定性都存在不同程度的影响。结论指纹微观细节特征具有相对稳定性,可用于指纹鉴定工作,但会受到诸多限制。

基于CT扫描的尾矿细观结构表征研究

运用扫描电镜等对尾矿孔隙和颗粒进行研究存在较大人为干扰等问题,为了能够对真实状态下尾矿细观结构进行研究,运用显微CT(computed tomography)扫描技术、数字图像处理技术得到尾矿试样细观二值化图像。基于二值化图像中孔隙以及颗粒所占的像素及其单个颗粒边界像素组成等特征,计算了试样孔隙率以及颗粒形状指标,比较了基于CT图像计算的和筛分法计算的试样不均匀系数Cu与曲率系数Cc。结果表明:计算孔隙率与试验孔隙率相比,误差较小,误差率仅为5.19%,尾矿孔隙结构存在明显的分形特征,分维值为1.689~1.787,切面孔隙分维数与表观孔隙率存在显著的负相关关系;尾矿颗粒形状极不规则,颗粒表面粗糙不平,采用修正方法计算的不均匀系数和曲率系数与筛分法计算结果相比,误差较小,误差率分别为3.91%和6.51%。该方法可有效解决传统试验方法上的不足,对无损状态下尾矿试样细观结构研究具有一定的指导意义。