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TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-11-17

由飽水與離心狀態(tài)下的核磁共振T2譜可以看出,束縛水主要集中在小孔隙空間或者極少部分的大孔隙中,這是由于孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性對(duì)由靜電力和毛管作用引起的束縛水的形成有很大影響,對(duì)于較大孔隙中的束縛水,主要是由于孔隙的形狀不規(guī)則而在孔隙的死角處形成束縛水。定量地區(qū)分吸附孔和滲流孔對(duì)于儲(chǔ)層巖石的評(píng)價(jià)具有重要意義。吸附孔是指在離心力作用下,此流體不能被排出的孔隙,而滲流孔是指水可以在其中自由流動(dòng)或者在一定的壓力下水容易離心出來(lái)的孔隙。低場(chǎng)核磁設(shè)備一般采用永磁體,測(cè)試樣品介于兩磁極中心,通過(guò)激勵(lì)與信號(hào)處理即可得到穩(wěn)定。TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理

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水泥基材料仍然是世界上極重要的工程材料之一。盡管水泥基材料廣闊應(yīng)用到工程建設(shè)中已有很長(zhǎng) 時(shí)間,然而鑒于測(cè)試手段的限制,人們對(duì)水泥的水化進(jìn)程、水化過(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)的形成及其與水泥基材料宏觀性能間的關(guān)系等內(nèi)容并不完全清楚。自核磁共振這一物理現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來(lái),核磁共振測(cè)試技術(shù)已經(jīng)廣闊應(yīng)用到生物制藥、食品安全和材料表征等領(lǐng)域。 近年來(lái),隨著低場(chǎng)核磁共振技術(shù)的發(fā)展,其逐漸被應(yīng)用到水泥基材料的研究中,它可以提供關(guān)于水泥基材料的孔隙率、 孔徑分布和水化動(dòng)力學(xué)等方面的信息,成為表征水泥基材料的一種重要手段。無(wú)損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)介紹核磁共振磁場(chǎng)的溫度穩(wěn)定性限制了磁體的使用環(huán)境。永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度主要受限于磁體材料。

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核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域,用于測(cè)量土壤樣品中的水含量,之后隨著技術(shù)理論的越來(lái)越成熟,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機(jī)物與土壤的相互作用等。而對(duì)于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開始于90年代,從極初的輔助定性分析,到精確定量表征,從精度要求不高的大尺寸孔隙表征,到納米級(jí)孔隙的分布研究,從單一的表征孔隙,到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機(jī)質(zhì)和陶土膨脹對(duì)孔隙影響的系統(tǒng)研究,與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比,低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)正以其獨(dú)特的技術(shù)先進(jìn)性,成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來(lái)越重要的研究手段和方法。

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)(弛豫時(shí)間理論)以其無(wú)損、無(wú)侵入、檢測(cè)時(shí)間短、可檢測(cè)至更加微觀的維度等特點(diǎn),在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越被科研工作者關(guān)注,尤其在土壤孔隙表征方面,包括孔徑大小測(cè)量、孔徑分布分析等。與X-Ray計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(X-Ray Computed tomography)相比,低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測(cè)更快,可對(duì)土壤中的納米級(jí)孔隙進(jìn)行定量分析,可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動(dòng)力學(xué)研究,如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域,用于測(cè)量土壤樣品中的水含量,之后隨著技術(shù)理論的越來(lái)越成熟,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機(jī)物與土壤的相互作用等。而對(duì)于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開始于90年代,從極初的輔助定性分析,到精確定量表征,從精度要求不高的大尺寸孔隙表征,到納米級(jí)孔隙的分布研究,從單一的表征孔隙,到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機(jī)質(zhì)和陶土膨脹對(duì)孔隙影響的系統(tǒng)研究,與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比,低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)正以其獨(dú)特的技術(shù)先進(jìn)性,成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來(lái)越重要的研究手段和方法。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振弛豫分析技術(shù)是核磁共振技術(shù)的一個(gè)分支被應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)。

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MAGMED Cores HP20L 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀技術(shù)優(yōu)勢(shì): 1)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀有高性能驅(qū)替系統(tǒng)。極大圍壓10000psi。極大驅(qū)替壓8000psi。極高溫度120℃; 2)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀可測(cè)0.02毫升水樣。誤差±0.5%。并可對(duì)氣體。如甲烷等直接測(cè)量; 3)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀特有T1-T2二維脈沖??蓞^(qū)分樣品中不同的含氫組分。如水、油、氣、油母瀝青等; 4)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀與石油巖芯領(lǐng)域國(guó)際前沿科研機(jī)構(gòu)合作。標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)巖芯分析流程,全力技術(shù)支持;非常規(guī)巖芯磁共振分析儀可測(cè)0.02毫升水樣,誤差±0.5%,并可對(duì)氣體,如甲烷等,可直接測(cè)量。一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油和產(chǎn)氣過(guò)程的實(shí)時(shí)模擬檢測(cè)。TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理

T2值與孔隙直徑r正相關(guān),即T2值小孔隙就小,T2 值大孔隙就大。因此核磁共振T2譜測(cè)試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。T2時(shí)間越短,水的流動(dòng)性越差。因此,T2譜的3個(gè)峰依次對(duì)應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號(hào)。隨鋼渣粉摻量增加,主峰右移、主峰峰值與峰面積明顯增大。主峰分布在較小T2時(shí)間處,其余2個(gè)波峰峰面積均較小,反映試件中的水主要以吸附水的形式存在。譜峰所處的位置表征試件孔徑大小,譜峰面積體現(xiàn)相應(yīng)孔徑數(shù)量的多少,峰面積與含水量成正比,相應(yīng)的峰面積變化間接反映試件中水(吸附水、孔隙水、自由水)的變化。主峰面積變化幅度明顯大于其2 個(gè)波峰,表明鋼渣粉替代量、比表面積不同,試件中吸附水含量變化較大,試件中孔隙水、自由水變化不大。TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理

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