背散射电子图像分析法在水泥基材料孔结构研究中的应用

优化了背散射电子图像分析(BSE-IA)法在水泥基材料孔结构研究中孔隙阈值的确定方法,以降低主观因素影响,推导出统计所需图像最少张数的计算公式,分析了孔隙阈值确定方法和图像放大倍率对测试结果的影响,并将BSE-IA法与压汞法(MIP)测得的孔隙率结果进行对比.结果表明:选用灰度面积累计分布曲线的二次导数来确定水泥净浆孔隙阈值以及500倍背散射电子图像统计出的结果较为合理,工作量适中,而BSE-IA法较MIP法测得的孔隙率小,但BSE-IA法可以直接观察孔隙形态及分布,因此在表征水泥基材料孔结构方面具有独特优势.

背散射电子图像分析技术在砂浆孔结构研究中的应用

采用背散射电子图像分析技术对聚合物改性砂浆的孔结构进行了研究。结果表明,这种方法可以定量获得砂浆剖面的孔隙率和各层的孔隙分布。采用上述方法对炎热条件下养护砂浆的孔结构研究结果表明,孔结构的变化规律与实际养护条件对孔结构的影响一致。

电子探针背散射电子图像在碳酸盐岩微区分析中的意义

碳酸盐岩成分虽然简单,然而结构却非常复杂,微区分析显得尤为重要。因显微镜等常规仪器性能有限,难以用来进一步提高微区分析的精度。电子探针的使用则大大提高了微区分析研究的精度与深度。使用该仪器能对研究对象进行几千倍甚至十万倍的显微结构观察,可以发现高清晰的微米级、纳米级的微观地质现象;同时可以定位分析相应微观结构的成分,即将化学成分与显微结构一一对应起来,真正实现原位、可靠的精细微区分析。本文重点研究了电子探针中的一种最重要的图像——背散射电子图像,在碳酸盐岩微区分析中所起的作用。除了其在上述显微结构与微区分析精确定位方面的意义之外,它在岩石矿物识别方面的意义也不容小觑。

数点法与灰度阈值法在聚合物水泥水化程度定量分析中的应用

本文介绍了背散射电子图像分析技术的两种定量数据处理方法:数点法与灰度阈值法。并对两种方法在聚合物改性水泥浆体水化程度分析中的适应性进行了研究。对比两种方法得到的结果,得到如下结论:若图像的质量不佳,可采用数点法进行分析,但需要增加图像数量以把误差降至最低;灰度阈值法可在图像数量较少时得到较精准的结果,但需要高质量的背散射电子图像以保证结果的准确性。为减小误差,数点法在进行统计之前应试验确定合适的网格点数;而除定量计算面积分数与体积分数外,灰度阈值法还可对颗粒形态、粒径分布等进行分析,是一个更全面的分析方法。本质上数点法与灰度法是同样的方法,在掌握了一定规律之后两种方法都是可靠的数据处理方法,在具体应用中应熟练掌握并扬长避短。

正则化最大期望值重建算法中β值对PET图像质量和定量分析的影响

目的:评估正电子发射断层扫描(PET)中正则化最大期望值(BSREM)重建算法β值对图像质量和热灶定量分析的影响,探讨模体图像重建合适的β值及其对不同直径热灶定量分析的准确性。方法:采用美国国家电气制造商协会(NEMA)图像质量模体进行PET图像采集,并用BSREM算法重建图像。评估PET图像本底变异系数(CV)、靶本比(TBR)、对比噪声比(CNR),模体中直径为10 mm、13 mm、17 mm、22 mm、28 mm和37 mm的6个直径不同的空心小球、可灌注液体的热灶恢复系数(HRC)和体积恢复系数(VRC)。结果:BSREM算法重建中随β值的增大,CV值降低,而TBR和CNR升高;当β值>300时,10 mm热灶TBR呈现保持较为稳定趋势的平台期,CNR开始缓慢下降。所有热灶随β值增大,HRC下降,而VRC升高;β值为300时,直径10 mm热灶的TBR为0.48,VRC为1.34;其余5个>13 mm的热灶HRC均值为0.72(0.65~0.72);VRC均值为0.99(0.86~1.05)。结论:模体图像BSREM算法重建中的β值为300时,图像具有较好的CV、TBR和CNR,β值对不同直径热灶的HRC和VRC的定量测定存在差异性。

背散射电子图像分析在水泥基材料微观结构研究中的应用

自上世纪80年代,国外研究者成功将背散射电子图像分析(backscattered electron imaging and image analysis,BSE-IA)技术应用于水泥基材料微观结构的研究中,在微观定性研究及物相定量分析方面,都获得不同于其他研究方法的研究结果。介绍了BSE-IA技术在水泥基材料研究中的应用原理及国外应用现状,并与其他研究方法比较,分析了用此研究方法定性、定量研究水泥浆体中不同物相的优缺点,表明该技术在水泥基材料研究中具有独特的优势。

薄板不锈钢制品中“麻点”缺陷分析

针对某厂不锈钢在后续加工中出现的“麻点”缺陷,用电子探针(EPMA)对缺陷做了形貌、定量及面扫描分析,得出了初步结论,为生产高的表面质量的不锈钢制品提供了实验依据。

扫描电镜图像处理技术在储层孔隙结构研究中的应用

该文探讨了利用LEO-435VP型扫描电镜的图像处理和分析系统对碳酸盐岩铸体样品孔隙结构特征进行定量分析的方法和步骤。由于扫描电镜具有景深大、立体感强和分辨率高的特点,使碳酸盐岩分析可采用背散射图像分析法,不仅能获得碳酸盐岩粒间孔隙、晶间孔隙、喉道连通性及配位数等信息,而且还可以通过图像分析软件快速定量计算面孔率。由此获得多种信息,再结合其他资料可对具体地区的储层岩石进行孔隙结构特征评价。

基于LabVIEW的图像处理技术研究

本文对基于LabVIEW的图像处理技术进行研究。针对LabVIEW环境下,采用视觉开发模块IMAQVision进行图像处理受限于硬件环境,不能定制程序功能而只能进行参数修改的缺点,根据LabVIEW中图像数据存储结构的特点,提出一种在LabVIEW中调用外部代码编写图像处理算法动态链接库的方法,解决了在LabVIEW环境下进行图像处理的难点问题。

水泥浆体中矿渣反应程度测试方法

分别采用选择性化学溶解法(以下简称溶解法)和背散射电子图像分析法(以下简称图像法)定量测试掺磨细矿渣粉水泥混合浆体1~360 d龄期中矿渣的反应程度,综合其他性能测试结果比较两种测试方法的准确性并探讨测试误差的形成原因。结果表明,相同硬化浆体溶解法测得矿渣反应程度值显著低于图像法,前者由于溶解不完全导致测试值低于矿渣反应程度真值,后者由于背散射电子图像中颗粒边界效应及图像处理中的过滤操作使测试值高于真值;图像法所得的矿渣反应程度与硬化体抗压强度、微观图像分析结果较溶解法有更好的一致性,说明在定量测试水泥混合浆体中矿渣反应程度方面图像法较溶解法准确性更高。

新型电子显微镜

日本电子公司推出电子显微镜（SEM）新产品——复合光束加工观测装置“JIB-4500”。该产品具有获取并分析表面和内部三维图像的能力，除聚焦离子束（FIB）加工和SEM观测功能外，还可利用能量分散型X射线分析装置（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）系统进行分析。

高温后超高韧性水泥基复合材料的微观结构特征研究

利用背散射电子图像分析法(BSE-IA)研究了高温对混杂钢纤维超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)基体及界面过渡区微观结构的影响,揭示了钢纤维高温锈蚀机理。研究发现:常温下UHTCC基体结构较疏松,界面过渡区内孔隙率较大;而后,温度升高促使粉煤灰二次水化,基体与界面过渡区微观结构趋于致密,在400 ℃达到最密实状态;400 ℃以后,氢氧化钙等水化产物逐渐分解,导致基体内因缺陷增多而变疏松,大量裂缝沿着骨料界面产生并逐渐扩展成网络。常温下钢纤维与基体间存在一结构疏松过渡区,随着温度升高,该过渡区消失。钢纤维在400 ℃时局部发生点蚀,而后随着温度升高锈蚀区域逐渐扩大,直至完全锈蚀。以上结果表明,400 ℃以下高温对UHTCC微观结构有益;而500 ℃及以上,在水化产物高温分解与钢纤维锈蚀的共同作用下,UHTCC微观结构迅速劣化。

利用孔隙度、比重和表面积测定以及场致放射扫描电子显微镜／透射电子显微镜图像分析来描述含气页岩的孔隙系统：巴尼特、伍德福德、海恩斯维尔、马塞勒斯和多伊格等层位的实例

对于美国的巴尼特（Barnett）、伍德福德（WoOdfoOd）、海恩斯维尔（HaynesviUe）和马塞勒斯（Marcellus）等含气页岩以及加拿大不列颠哥伦比亚省东北部的多伊格（Doig）组，研究了页岩气储层的纳米级孔隙系统。本文的目的是认识含气页岩内孔隙结构的性质和变化，而不是为上述北关页岩气储层提供有代表性的评价。为了了解这些页岩的孔隙系统，用电子显微镜分析了总孔隙度、孔隙大小分布、表面积、有机地化性质、矿物性质和图像。氦比重法测出的总孔隙度在2．2—6．6％之间。总有机碳含量为0．7到6．8重量％。测出的镜质体反射率在1．35％到2．47％之间。美国的这些含气页岩富含黏土和石英，而多伊格组的样品有很多石英和碳酸盐，但黏土很少。相对于较低孔隙度的样品，较高孔隙度的样品具有较多中孔隙，所以其孔隙度的数值也较大。随着总孔隙度的下降，微孔隙的体积相对有增加，而中孔隙和大孔隙的合计体积却有减少。聚焦离子柬铣磨、场致放射扫描电子显微镜（FESEM）以及透射电子显微镜（TEM）为孔隙的分布和几何形态提供了高分辨率图像。图像分析是页岩气储层孔隙系统评价的一种看得见的方法，但对于页岩气储层的评价却并不具有统计有效性。大孔隙和中孔隙有的是作为粒闻孔隙度出现的，有的局限于富含干酪根的集合体中，因此不存在优势定向，还有的则平行于页岩纹层排列。在富含干酪根的集合体中，可以观测到中孔隙网络是与较大的大孔隙连通的。

等强混凝土界面过渡区的纳米压痕表征

通过背散射电子图像分析结合纳米压痕技术研究了等强混凝土界面过渡区性能.结果表明:矿物掺合料不同程度改善了等强混凝土界面过渡区性能,同时也增加了其非匀质性.双掺偏高岭土和石灰石粉可减小等强混凝土界面过渡区的厚度,明显降低其弹性模量增长幅度,但提高了基体的弹性模量,而粉煤灰仅仅降低了等强混凝土界面过渡区弹性模量的增长幅度.

数码雷管高精度延时对爆破振动影响试验研究

以国家重点推广数码雷管为契机,在和尚桥铁矿开展了不同高精度延时的现场爆破试验,对比分析了延时间隔对爆破振动的影响规律,并分析了爆破块度分布特征。研究表明:(1)微差时间对近区爆破振动的影响大于远区,且测点与爆区的距离越近,微差时间影响越显著。(2)在近区,随着微差时间增加,测点振动速度呈现"先增大,后减小,再增大"的较大幅度波动变化规律;在远区,振动速度波动幅度明显减小。(3)为削弱爆破振动对建筑物的影响,应根据建筑物与爆区的距离远近选择不同的微差时间,近区适宜的微差时间为16 ms,远区适宜的微差时间为40 ms。(4)微差时间对爆破块度分布影响不大,爆破块度整体上呈现正偏态分布特征,50%的爆破块度可控制在70 mm以内,80%的块度可控制在130 mm以内。

冷轧变形Al-Cu合金再结晶Σ3晶界研究

选用经反复多向锻造和再结晶退火的晶粒组织细小均匀且晶体取向均匀的Al-1.2%Cu合金(质量百分数)为实验材料,三个平行试样分别进行厚度减缩量为10%、20%和30%的室温轧制变形后,在390℃退火2min,利用基于体视学原理和电子背散射衍射技术(EBSD)的五参数分析法(FPA)对其Σ3晶界比例和成分进行测定和分析。结果表明,退火前的轧制变形量对Al-Cu合金再结晶Σ3晶界有显著影响。轧制变形量为10%时,再结晶Σ3晶界相对比例由初始状态时的13%提高到22%;轧制变形量增加到20%时,这一比例提高到32%;轧制变形量进一步增加到30%时,这一比例有所下降。随着轧制变形量由10%增加到30%,再结晶Σ3晶界中的共格成分、即共格孪晶界比例在明显增加。

冷轧变形纯铁再结晶晶界面的取向分布

利用基于体视学原理和电子背散射衍射技术(EBSD)的五参数分析法(FPA),研究了99.9%纯铁经厚度减缩量为90%轧制变形后,在620℃退火过程中再结晶晶界面的取向分布。结果表明:在纯铁轧制变形后的再结晶退火过程中,其晶界面取向分布先向{1 1 1}集中,然后转变为取向于其他多个晶面上的发散型分布,并且这种转变是经过晶界的局部调整机制实现的。在退火过程中,其∑3晶界面取向分布及其界面匹配存在规律性变化,并受到退火前轧制变形方式的影响。