HMX和RDX晶体微细结构μCT表征

利用微焦点CT技术研究了HMX和RDX单晶体和松装大量RDX晶体的微细结构,得到了炸药晶体的三维细微形貌、内部孔隙的定位定量、密度分布等信息,结果显示,结晶品质好的单晶体外观棱角分明,晶面光洁,内部密度均匀,但也有很多微孔隙;而结晶品质较差的单晶体的表面不光滑,棱角不明显,内部孔隙数量多,有较大体积的孔洞,而且密度分布不均匀,有局部密度较高的区域。松装大量炸药晶体平均孔隙率及孔隙数量分布统计表明,经过特定工艺处理过的高品质与其原料相比在各个缺陷大小范围内数量减少,孔隙率减小;在一定程度范围内,越小的孔洞数量越多,但对整个晶体的孔隙率影响越来越小,说明晶体内部微米级以上孔隙是影响晶体密度及其它性能的很重要的因素。

钙质砂颗粒内孔隙三维表征

南海钙质砂颗粒形状复杂,颗粒棱角突出且面孔隙与内孔隙结构发达.为了准确表征钙质砂内孔隙三维形态,本文借助高精度X射线μCT扫描技术,得到钙质砂颗粒高精度断层图像.通过对原始CT扫描断层图像切割、除噪、二值化等一系列操作,重构得到钙质砂颗粒三维图像.由于钙质砂颗粒外形不规则,因此直接提取其内部孔隙较为困难,本文通过对钙质砂颗粒的三维图像进行三维闭合运算等一系列算法的处理,较好地重构了钙质砂内部的三维孔隙.根据块状钙质砂颗粒的外表特征、内孔隙孔隙率的大小、孔径分布曲线形状以及分形维数的大小,可以大致将块状钙质砂颗粒分为两种类型.第1种类型块状钙质砂颗粒外表存在较多沟壑且内孔隙较为发达,第2种类型块状钙质砂颗粒内孔隙较不发达且连通性较低.两种类型块状钙质砂颗粒内孔隙的孔隙率与孔径分布曲线存在明显差异.同时研究发现,钙质砂颗粒内孔隙较好地符合三维分形特征,且分形维数的大小与孔隙率大小成正相关关系.为了深入地研究钙质砂颗粒内部孔隙的连通性,本文通过计算其距离图获得颗粒内孔隙的空间网络模型,对其分析得出,钙质砂颗粒网络模型的配位数分布大体趋势相同,由于两种钙质砂颗粒内孔隙形态的差异,配位数的分布也略有差异.